Rahvusvaheline teadlaste meeskond avaldas hiljuti murrangulise uuringu. Selles näitasid nad, et kvantarvutid ei piirdu aja klassikalise mõistmisega.
Teadlased otsustasid uurida, kas ühe suurima probleemi: põhjusliku asümmeetria ületamiseks on võimalik kasutada kvantarvuteid. Sündmuste käiku jälgides hakkab aju ennustama, mis edasi saab. Sel moel, kui vaatad videomaterjali, mis avab tegevusala, saate jälgida toimuvat ja panna kõik kokku. Kui sama stseeni mängitakse vastupidises suunas, siis enamasti pole sellel mõtet. Sellepärast ei tööta aeg samamoodi, kui seda vastavalt füüsilistele ennustustele tagasi pöörata.
Mõned teadlased usuvad aja noolena tuntud mõistesse, mis tähendab, et aeg liigub alati ainult ühes suunas ja selle ümberpööramine muudaks põhjuse ja tagajärje olemust. See on tihedalt seotud entroopiaga, kuid me ei puutu sellesse. Siiski on tõenäoline, et aja noole teooria ei kehti kvantfüüsika suhtes - väga kummaline ja oma olemuselt ebaharilik.
Kui olete professionaalne väravavaht, on teil hea ettekujutus, kuhu suure kiirusega liikuv pall lööb, enne kui see sihtmärki jõuab. Teie aju kasutab vaatlusandmeid kuuli kiiruse ja trajektoori kohta, et ennustada, kuhu see lõpuks jõuab. Sel juhul võime seda teavet kasutada ka ennustuste tegemiseks, isegi kui aja nool on vastupidine.
Kui tegemist on ühe kuuliga, mis liigub mööda ennustatavat rada, toimib põhjuslik seos mõlemas suunas samamoodi. Seda on veelgi lihtsam mõista, kui kujutate ette jalgpalli kukkumist katusekorruselt. Kui teile näidatakse palli fotot hoone katuse ja maapinna vahepeal, siis ennustate hõlpsalt, millises suunas see ajas edasi või tagasi liigub - alla või üles.
Stohhastilist protsessi saab modelleerida suvalises ajajärjestuses. (a) Põhjuslik mudel võtab varasema teabe ← x ja kasutab seda statistiliselt täpsete prognooside tegemiseks protsessi P tingimusliku tulevase käitumise kohta (→ X | ← X = ← x). (b) Tagasivõtmise mudel kopeerib süsteemi käitumist vaatleja seisukohast, kes skannib tulemusi vasakult paremale, põrkudes Xt + 1 kuni Xt. Sel viisil salvestab see asjakohast teavet tuleviku kohta → x, et luua mineviku P statistiliselt täpne reododiseerimine (← X | → X = → x). Põhjusliku asümmeetria puhul eeldatakse, et mis tahes C + põhjusliku mudeli jaoks vajaliku minimaalse mälu ja selle tagasiheitmise vastase C- / Aki Honda / Singapuri riikliku ülikooli Quantum Technologies Centeri vahelise tühimiku vahel ei ole nulli.
Aga mis siis, kui me ei räägi trajektoori sirgetest ja üksikutest kaaridest? Mis siis, kui me viskame sära ja pildistame hetkel, kui enamik neist jõuab oma kõrgeimasse kohta? Teoreetiliselt võiksite käivitada klassikalise simulatsiooni, et teha kindlaks, kuhu igaüks neist edasi liikudes kukub, kuid sama toimimine vastupidises suunas oleks palju raskem ja nõuaks palju võimsamat arvutiprotsessorit.
Reklaamvideo:
Seetõttu otsustasid eelnimetatud teadlased välja selgitada, kas kvantarvutid tajuvad aja noolt erinevalt. Teoreetiliselt on võimalik, et kvantarvutid ei koge samu põhjuslikke asümmeetriaprobleeme kui inimesed ja tavalised arvutid, kuna nad ei kasuta meie füüsikaversiooni. Nagu selgus, on see tõepoolest nii. Vähemalt vastavalt meeskonna avaldatud uuringule.
Nad tegid klassikalises ja kvantsüsteemis füüsilisi ennustusi, et teha kindlaks, kui palju mälu edasisuunas ja tagasi arvutused vajavad. Klassikalised süsteemid kinnitasid põhjuslikku asümmeetriat ja vastupidised ennustused nõudsid läbiviimiseks palju rohkem ressursse. Kuid kui eksperimendid viidi läbi kvantarvutisüsteemis, polnud aja noole suund oluline. Kvantarvutid määravad põhjuse tagajärje samamoodi nagu tagajärje põhjus.
„Meie jaoks kõige põnevam on võimalik seotus aja noolega. Kui põhjuslik asümmeetria esineb ainult klassikalistes mudelites, viitab see sellele, et meie ettekujutus põhjusest ja tagajärjest - ja seega ka ajast - võib tuleneda sündmuste klassikalise seletuse rakendamisest fundamentaalses kvantmaailmas,”ütleb Jane Thompson, üks projektiga tegelenud teadlasi.
See tähendab, et uuringu kohaselt põhineb meie arusaam ajast väga piiratud ettekujutusel sellest, kuidas asjad tegelikult toimivad. Newtoni liikumisseaduste osas võib universum olla väga mitmetähenduslik.
Vladimir Guillen
