Czy kiedykolwiek będziemy w stanie zbudować maszynę do podróży w czasie? Jeśli tak, to czy z pomocą przyjdą nam obliczenia kwantowe?
Koncepcja wehikułu czasu jest jedną z najbardziej popularnych koncepcji w filozofii i fantastyce naukowej. Wykorzystując obliczenia kwantowe, naukowcy udowodnili, że w sferze kwantowej nie występuje „efekt motyla”. Badacze twierdzą, że byli w stanie przywrócić stan komputera kwantowego o ułamek sekundy w przeszłość. Uważają, że elektron w pustej przestrzeni międzygwiezdnej może spontanicznie cofnąć się do swojej niedawnej przeszłości.
Obliczenia kwantowe są szansą na odkrywanie kolejnych tajemnic wszechświata, które były dla nas do tej pory nieuchwytne. Na naszym blogu często próbujemy pisać na ten temat, na przykład w tekście „Co znajduje się w czarnej dziurze? Odpowiedzi dostarczą obliczenia kwantowe i uczenie maszynowe”. Jak się okazuje, na komputerze kwantowym nie ma też problemu z symulacją uruchamiania procesów w przeszłość.
Druga zasada termodynamiki
Celem zastosowania takiego komputera w koncepcji podróży w czasie było skupienie się na podobieństwach i różnicach między różnymi teoriami kwantowymi dla takiej wyprawy. Naukowcy poszukiwali możliwości wykorzystania komputerów kwantowych w podróżach w czasie. Nadal trwają prace nad tym zagadnieniem. Wiąże się to z ogromnymi i złożonymi obliczeniami matematycznymi, dotyczącymi przestrzeni i czasu.
W większości praw fizyki nie ma rozróżnienia między przyszłością a przeszłością. Drugie prawo termodynamiki mówi, że izolowany system albo pozostaje statyczny, albo ewoluuje w kierunku chaosu – a nie porządku. W 2019 roku grupa fizyków przeprowadziła eksperyment, który, jak badacze mają nadzieję, ujawni pochodzenie strzałki czasu. Dzięki temu chcą dowiedzieć się, czy podróże w czasie są możliwe i czy można wykorzystać jakiś protokół do zbudowania wehikułu czasu. Zespół obliczył również prawdopodobieństwo spontanicznej podróży elektronu do niedawnej przeszłości w pustej przestrzeni międzygwiezdnej.
Zdaniem ekspertów, praktycznie wszystkie prawa fizyki miałyby sens nawet, gdyby zostały odwrócone. Poza drugim prawem termodynamiki. Większość innych praw nie zabrania toczącym się kulom bilardowym złożenia się w trójkąt, ale w tym przypadku można by zarejestrować dwie identyczne kule bilardowe zderzające się i odbijające od siebie w odwrotnej kolejności, i nadal miałoby to sens. Natomiast obejrzenie nagrania białej bili rozbijającej trójkąt wstecz pozwoliłoby łatwo zrozumieć, w jakiej kolejności rozegrały się wydarzenia.
Obliczenia kwantowe dla podróży w czasie
Kilka lat temu jeden z badaczy odkrył, że komputer kwantowy może być użyty do rozwiązania kilku problemów obliczeniowych, takich jak Problem NP-Zupełny (NP-Complete, NPC – dowolny z klasy problemów, dla których nie znaleziono skutecznego algorytmu rozwiązania). Jeśli weźmie się pod uwagę obliczenia kwantowe, dla wszystkich konfiguracji wehikułu czasu zawsze istnieją wewnętrznie spójne rozwiązania. Sprzyjają one różnym zjawiskom, niezależnie od obecności bądź braku zamkniętej krzywej czasopodobnej.
Maszynę do podróży w czasie można opisać jako kanał komunikacyjny, dotyczący kwantu w kierunku wstecznym czasoprzestrzeni. Pomiar kwantowy, w połączeniu ze wspólnym splątaniem i komunikacją, umożliwia wysyłanie oraz odbieranie stanów kwantowych. Splątanie powstaje zarówno w części krzywej biegnącej do przodu, jak i tej biegnącej do tyłu, co powoduje, że pomiar kwantowy zostaje zastąpiony przez postselekcję. To wyklucza potrzebę istnienia kanału komunikacyjnego, dzięki któremu powstaje maszyna do podróży w czasie.
Następnie badacze podjęli próbę odwrócenia czasu w czteroetapowym eksperymencie, polegającym na uporządkowaniu, degradacji, odwróceniu czasu i regeneracji. Okazało się, że w 85% przypadków dwukubitowy komputer kwantowy rzeczywiście powracał do stanu początkowego. W przypadku trzech kubitów wystąpiło więcej błędów, co dało około 50-procentowy wskaźnik sukcesu.
Czy to oznacza, że obliczenia kwantowe sprawiają, że podróże w czasie są możliwe? Nie podejmiemy się odpowiedzi na to pytanie. Zapraszamy za to do lektury innych naszych tekstów, dotyczących tego fascynującego tematu, na przykład „Czy komputer kwantowy Google stworzył kryształy czasu?”.
Źródło: Analytics Insight