時間「倒流」首次在量子計算機上實現

2020-11-28 新華網客戶端

  據英國《獨立報》近日報導,由美國、瑞士和俄羅斯科學家組成的一個國際科研團隊,在《科學報告》雜誌撰文稱,他們首次藉助一臺量子計算機,逆轉了「時間之箭」的方向。這一違背常識的突破性研究,可能會改變我們對統轄宇宙的機制和過程的理解,也有望促進量子計算機的發展。

  研究人員稱,熱力學第二定律告訴我們,時間是線性的,只能沿一個方向運動;系統總是從有序到無序,而非相反。但在最新實驗中,他們使用量子計算機,讓時間「倒退」,正如桌子上散落的撞球重回其最初的三角形排列的起點。

  首席研究員、俄羅斯莫斯科物理科學與技術研究所(MIPT)量子信息物理學實驗室負責人戈爾代·勒斯維吉博士說:「我們人為地創建了一種與熱力學時間箭頭反方向演進的狀態。」

  他們使用的是一臺由電子「量子比特」(qubits)構成的量子計算機。量子比特是量子計算機的基本信息單位,由「1」「0」或這兩者的混合「疊加」來描述。

  在實驗中,他們啟動了一個「進化程序」,該程序使量子比特進入一種逐漸複雜的1和0不斷變化的狀態。在此過程中,量子比特失去了秩序,就像擺好的撞球被撞擊,散落各處一樣。但隨後,另一個程序修改了量子計算機的狀態,使其「向後」演進,從混亂變為有序,這意味著量子比特重回初始狀態。

  研究人員發現,當使用兩個量子比特時,「時間逆轉」的成功率為85%;而當使用3個量子比特時,成功率下跌到50%。他們認為,隨著所用設備的複雜程度不斷提高,錯誤率有望下降。

  他們同時表示,這項實驗也有望促進量子計算機的開發。勒斯維吉說:「我們的算法可以更新,並用來測試為量子計算機編寫的程序,消除噪音和錯誤。」(記者劉霞)

相關焦點

  • 時間可以倒流?科學家在量子計算機上實現了
    時間是什麼,這個問題絕對是世界未解之謎之首。穿越、時間倒流僅僅出現在影視作品中,現實中無法實現。不過最近科學家藉助量子計算機,發現時間是可以「倒流」的。這一違背常識的發現讓我們對於時間有了全新的認識。  時間如何倒流,科學家舉了一個例子。一般認識中,時間總是有方向的,系統總是由有序轉向無序。比如撞球,剛開始撞球被擺放成規則的三角形,撞擊之後撞球分散在四處。
  • 量子計算機首次模擬實現「時光倒流」
    最近發表在《科學報告》(Scientific Reports)期刊上的論文稱,一個由俄羅斯科學家引領的研究組利用量子計算機,模擬了「時光倒流」現象。據Futurism新聞網報導,莫斯科物理科學與技術學院(MIPT)的研究者們在美國伊利諾州阿貢國家實驗室(Argonne National Laboratory)和瑞士合作者的幫助下,運行了數千次實驗,讓量子系統退回到幾分之一秒之前的狀態。實驗顯示,對於雙量子比特系統,恢復到初始狀態的機率高達85%;但是當他們增加系統的複雜性到三個量子比特時,機率降到約50%。
  • 量子計算機實現了「時間倒流」!
    「時間倒流」。據英國《獨立報》網站3月13日報導,這一進展也標誌著我們對量子計算機的認識取得了重大進展,研究人員利用電子和神奇的量子力學,在實驗中實現了時間倒流,這就如同讓一桌被打亂的撞球重新回到三角框裡。
  • 量子計算機讓時間倒流?你先讓猴子寫出莎士比亞詩篇
    近期有媒體報導了一則爆炸性新聞,科學家使用量子計算機實現了「時間倒流」。時間機器就要夢想成真了嗎?時間之箭將被扭轉?本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201903/398958.htm  近日,國外媒體報導了一則爆炸性新聞,科學家使用量子計算機實現了「時間倒流」,其中也不乏一些老牌的科學媒體,比如《發現》(Discover)的標題用了「科學家在量子計算機中逆轉時間,可能違反物理學定律」。
  • 這些量子實驗,時間有可能可以倒流嗎?
    莫斯科物理與技術研究所的量子物理學家Gordey Lesovik 表示,熱力學第二定律與時間箭頭的方向密切相關,它假定了從過去到未來的單向性。在量子世界裡,一切都變得著不確定,這裡粒子受到另外一種完全不同的物理規律。比如,在科學界最著名的量子糾纏理論,無論距離有多遠,糾纏粒子間都存在一定關聯性。那麼量子世界熵增定律還能成立嗎?
  • 在突破性的「時間反轉」基礎上,可以實現:讓任意物體時間倒流!
    你還記得的去年突破性的「時間反轉」研究實驗嗎?在此基礎上,來自莫斯科物理與技術學院和阿貢國家實驗室的科學家,在《通信物理》期刊上發表了一項新的理論研究。雖然之前的研究涉及的是預定義量子態,但這一次物理學家們已經設計出了一種方法,可以對處於任意未知狀態的物體演化發展進行時間反轉(時間倒流或時間逆轉),有朝一日,一種改進的時間反轉方式,可以讓我們確認一臺量子計算機的正確功能。
  • 德國科學家:時光倒流成為可能!可在量子級實現
    可在量子級實現 時間:2017-04-19 09:56:10 來源:網際網路 作者:
  • 「九章」計算機助力我國首次實現「量子計算優越性」
    這是我國首次實現「量子計算優越性」。眼下,研製量子計算機已是世界科技前沿的最大挑戰之一。未來,「九章」在機器學習、量子化學等領域有潛在應用。近日,中國科學技術大學潘建偉、陸朝陽等學者組成的研究團隊與中國科學院上海微系統所與信息技術研究所、國家並行計算機工程技術研究中心合作,構建了76個光子的量子計算原型機「九章」。計算玻色採樣問題,「九章」處理5000萬個樣本只需200秒,而目前世界最快的超級計算機需要6億年。這是我國首次實現「量子計算優越性」,這一突破也使我國成為全球第二個實現「量子優越性」的國家。
  • 時間倒流可行嗎?怎樣才能實現時間倒流
    每個人都想回到過去,因為每個人的人生都不完美,充斥著各種各樣的遺憾,而彌補遺憾的辦法,只有時間倒流,回到過去,才可能做到。但時間倒流不是穿越,因為那時候的世界已經有你了,如果你在回去,就會出現兩個你,這想想都接受不了。
  • 實現「時間倒流」的數學公式理論出爐,就差如何能讓設備運行了
    在最新發表在《通信物理學》期刊上的一份新研究報告中,物理學家A.V.Lebedev和V.M.Vinokur以及材料、物理和先進工程學的同事們,在他們之前研究的基礎上,開發了一種技術方法來逆轉任意未知量子態的時間演變。這項技術研究將為通用通用算法及時倒流任意系統的時間演化開闢了新途徑。
  • 實現「時間倒流」的數學公式理論出爐,就差如何能讓設備運行了!
    在最新發表在《通信物理學》期刊上的一份新研究報告中,物理學家A.V.Lebedev和V.M.Vinokur以及材料、物理和先進工程學的同事們,在他們之前研究的基礎上,開發了一種技術方法來逆轉任意未知量子態的時間演變。這項技術研究將為通用通用算法及時倒流任意系統的時間演化開闢了新途徑。
  • 量子計算機革命性突破!量子門疊加態首次實現
    奧地利物理學家成功在實驗室將兩個邏輯門疊加構建出全新量子計算機模型,能比標準量子計算機更高效地完成量子計算任務。新研究有望為全新量子計算建立理論基礎,並設計出計算速度更快的量子計算機。
  • 實驗首次觀測到奇異物理現象,助量子計算機容錯性實現突破
    麻省理工學院(MIT)近日發表在《科學》(Science)期刊上的研究稱,首次觀測到一種奇異的物理現象,有助於量子計算機在容錯性上實現突破。量子計算機的高錯誤率是目前其發展道路上的一大障礙。這份研究稱,經過幾十年的嘗試,首次觀測到了非阿爾貝(non-Abelian)的阿哈羅諾夫-玻姆效應(Aharonov-Bohm Effect,簡稱A-B效應)——一種包括光波、合成磁場和時間反轉這些因素的罕見物理現象。阿爾貝(Abelian)和非阿爾貝是規範場(gauge field)理論中的兩種類別。
  • 物理學家剛剛實現了計算機晶片之間的首次量子隱形傳態
    隨著2019年臨近尾聲,全面實現量子計算的旅程仍在繼續:物理學家首次能夠證明兩個計算機晶片之間的量子隱形傳態
  • 中國首次實現量子優越性!比最強超級計算機快一百萬億倍
    這一裡程碑式重大突破,是我國首次,也是全球第二個實現「量子優越性」的國家去年「懸鈴木」在求解隨機線路採樣問題時,所需的時間也為200秒,但一是解決問題不同,二是樣本數量僅為100萬。而用當時最快的超級計算機「Summit」來計算,需要2天的時間。不難看出,這與「九章」和超級計算機的差距,不是在一個量級。
  • 科學家在量子世界發現時間停止現象,或意味著未來有可能實現穿越
    時間究竟是什麼?它和空間一樣,是容納萬物於其中並展開發展變化的一種客觀存在。愛因斯坦的相對論告訴我們,作為一種客觀存在,時間像空間一樣可以被扭曲。除此之外,作為一種常識,我們都知道,時間總是朝著未來這一種方向,不可逆轉。正是由於時間之箭總是朝向未來,所以,我們無法回到過去,一切無法從頭再來。
  • 量子計算機首次成功模擬化學反應
    來源:科技日報科技日報北京8月31日電 (記者劉霞)據英國《新科學家》網站近日報導,谷歌公司研究人員首次藉助量子計算機,成功模擬了一個化學反應!他們表示,儘管這一反應很簡單,但卻是量子計算機走向實用化的重要一步。
  • 中國首次實現量子優越性:超越谷歌,比最強超級計算機快一百萬億倍
    這一裡程碑式重大突破,是我國首次,也是全球第二個實現「量子優越性」的國家。正如潘建偉表示:這一成果牢固確立了我國在國際量子計算研究中的第一方陣地位。「九章」,問鼎世界第一「九章」的速度有多快?△ 「懸鈴木」量子計算原型機此外,根據另一組對比數據,也能從側面反映出「九章」之快。去年「懸鈴木」在求解隨機線路採樣問題時,所需的時間也為200秒,但一是解決問題不同,二是樣本數量僅為100萬。而用當時最快的超級計算機「Summit」來計算,需要2天的時間。
  • 人類首次實現單原子量子信息存儲
    德國馬克斯普朗克量子光學研究所的科學家格哈德·瑞普領導的科研小組近日首次成功地實現了用單原子存儲量子信息——將單個光子的量子狀態寫入一個銣原子中,經過180微秒後將其讀出。這項新突破有望助力科學家設計出功能強大的量子計算機,並讓其遠距離聯網構建「量子網絡」。
  • 科學家首次實現:兩個計算機晶片之間量子隱形傳態|華人一作
    十三 發自 凹非寺量子位 報導 | 公眾號 QbitAI量子信息技術很重要,現在大家都知道。例如,量子計算機可能解決目前超級計算機系統過於複雜的問題,而量子網際網路可能最終保護世界信息免受惡意攻擊。然而,這些技術都依賴於「量子信息」 ,這些信息通常編碼在單個量子粒子中,極難控制和測量。而最近,來自英國布裡斯託大學和丹麥技術大學的科學家們,首次實現了兩個計算機晶片之間的量子隱形傳態。也就是說,在不需要任何物理和電子連接的情況下,信息能夠從一個晶片即時傳送到另一個晶片。