这个思想实验解释了量子计算机是如何进行时间旅行的

你知道,有时你会发现自己面对着一个在西方启发的激光决斗中面对敌人的宇宙飞船,在那里谁会首先赢得胜利?

如果我告诉你一群研究人员(物理学家被谋杀)呢?想出了一种方法来操纵时空的结构,这样,不管谁先开火,你们都会死吗?这可能不是开发量子计算机所听到的最好的音高。但这是个有趣的故事。

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由昆士兰大学的科学家领导的研究人员发现了“一种新的量子时间秩序”。就像时间旅行,但不是为了宇宙而不是为了你。这项研究集中在一个思想实验上,在这个实验中,一个大到足以影响局部引力的物体被置于量子叠加的状态中,此时一系列事件正在展开。

昆士兰大学物理学家MagdalenaZych将其解释为《科学日报》:

想象一下两艘宇宙飞船,在特定的时间互相射击,同时躲避对方的攻击。

如果火灾太早,就会摧毁另一个。

在爱因斯坦的理论中,强大的敌人可以利用广义相对论的原理,把一个巨大的物体--就像行星--靠近一艘船,以减缓时间的流逝。由于时间的滞后性,离巨大物体最远的船会提前开火,摧毁另一个物体。

爱因斯坦的相对论只是思想实验的一半。其余的来自另一个理论:量子力学。根据量子力学,关于我们的宇宙如何工作的主流理论,任何物体都应该能够被置于叠加状态--甚至是整个行星。

叠加是一种量子概念,在这种情况下,粒子或系统--在这种情况下,行星--同时处于两种截然不同的物理状态。这是最好的解释,通过舍丁格的猫,另一个思维实验。想象一个粒子叠加在一起,就像一个旋转的硬币:它是正面和反面,直到它降落。

研究人员声称,如果飞船旁边的行星处于叠加状态,这些量子效应在逻辑上也会延伸到时间上。Zych的解释是:

将有一种新的方式来展现事件的顺序,事件既不是第一的,也不是第二的,而是处于第一和第二的真正的量子状态。

本质上,不管是谁先发射,地球的量子状态都会对事件的发展产生更大的影响--我猜这两艘宇宙飞船都会爆炸,几秒钟后激光就像悲伤的太空五彩纸屑一样消失了。

这听起来是不可能的,但正如道格拉斯·亚当斯的粉丝所知,时间旅行仅仅是不可能的。我们可以处理这个问题。根据Zych的说法,这个错误的思维实验(以及支持它的数学)有可能直接为未来量子计算机的发展提供信息。她告诉“科学日报”:

我们目前正致力于量子计算机,非常简单地说,它可以有效地跨越时间,比按固定时间顺序工作的设备更有效地执行它们的操作,就像我们在我们的“正常”世界中所知道的那样。

古典计算机必须按顺序做事。如果,那么,后藤,这就是他们的工作方式。从理论上讲,量子计算机可以“走向”答案。这比这要复杂一些,但实际上物理学家正在2019年实时地编写宇宙的规则,并将继续这样做,以实现想象中的未来。

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