微觀粒子有著神奇的,不為我們熟知的世界。隨著科學家的不斷探索和研究,這個神秘的世界正逐步解開它的面紗。
2019年穀歌宣布他們掌握了量子霸權技術。這樣它們建造的量子計算機將比普通計算機快上N多倍。這也標誌著量子計算一個拐點的到來。量子計算機依賴於奇特的微觀粒子糾纏效應和微觀世界的不確定性。理論上,運用量子力學的這些特質,量子計算機的性能將秒殺普通計算機。它們可以很容易地突破經典加密方法,發射完美加密的信息,也可以進行更快的模擬計算,進而相對很容易地解決非常難,非常複雜的問題。
因果關係的顛倒
研究量子重力的科學家,他們試圖創造一個結構,將量子力學和愛因斯坦的相對論統一起來。他們研究發現,在一定的條件下,事件『果』會引發發生在果之前的『因』。
根據相對論,因為引力的影響,非常重的物體周邊時間和空間會被扭曲。由於量子的疊加態,粒子可以瞬時同時存在於多個地點。科學家說,如果將一個超級重的物體,譬如行星,施加給處於疊加態的量子,那他們就可以創造出一個奇特的世界,在這裡,因和果會被顛倒過來。
傳統認知現實的破碎,事實可以是主觀的?
物理學家設計了一個量子實驗,做了一些類似於扔硬幣的實驗,在一個小的量子計算機中使用光子。科學家發現實驗的結果因不同的觀測者而不同,取決於觀測者持有什麼樣的主觀觀點。
科學家說,在微觀世界中,原子和粒子遵循著奇特的量子力學,不同觀測者會得到不同的實驗觀測結果。換句話說,從這個實驗來看,事實可以是主觀存在的。
量子糾纏被拍了下來
通過不懈的努力,科學家給糾纏的量子拍了個照片。儘管2個粒子在物理距離上被分開了,但它們在物理特性上還是關聯的。量子世界的這一量子糾纏特性已經被證實了,但這次,科學家將它拍照呈現了出來。
愛因斯坦非常不喜歡量子糾纏,因為它跟經典的物理學相衝突。他認為,量子糾纏應該可以跟經典物理共存,所以他提出可能存在一個隱藏的變量,它充當糾纏粒子的信使,使得互為糾纏的2個粒子共命運。
但隨著科學家的不斷研究,他們發現無法佐證愛因斯坦的推測,愛因斯坦提到的隱藏變量的通信速度不可能超過光速。
科學家看到了量子龜
用一個磁場瞬時擊打一堆超冷的原子,科學家將會看到量子的煙花。它們沿著隨機的方向噴射而出。科學家推測,煙花應該會成為一個圖形,但是簡單的觀測是無法發現的。在計算機的輔助下,科學家發現了量子煙花形成的圖形-量子龜,儘管現在科學家還不明白,為什麼會形成這樣的圖形。
微型量子計算機將逆轉時間
我們傳統認知時間沿著單一的箭頭方向流逝。中國的諺語,嫁出去的人,潑出去的水,意思也是指,發生的事情,我們很難將它逆轉。潑到地上的水,我們無法完美地將它再回收到盆子裡。
而在量子世界,科學家卻可以將時間逆轉。使用微小的、量子位的計算機,科學家可以寫出代碼,將粒子波返回到粒子波的起始點粒子,將時間沿著時間箭頭倒行回去。
未來量子計算機瞬時16種任務同時進行
量子計算機,基於疊加態的量子而不是0和1,這使得它可瞬時進行多重計算。科學家開發的新量子引擎展示了這一優勢。模擬一系列相關聯的事件,引擎背後的科學家可以在一個光子上編碼16種可能的未來。這真正做到了多重任務的同時執行。