زمان در یک رایانه کوانتومی به عقب برگشت!

به گزلرش تابناک جوان به نقل ازایسنا، به عقب برگرداندن زمان ممکن است امکان‌پذیر باشد و کسی چه می‌داند، شاید این راه به سفر در زمان منتهی شود. به هر حال تحقیقات کوانتومی شاید بتوانند با ساختن کامپیوتر‌های کوانتومی بهتر به این مهم کمک کنند.

 

 سفر در زمان چیزی است که اکثر ما در زمان‌های مختلف از زندگی به آن احساس نیاز می‌کنیم و تمایل به دستیابی به آن به قدری پررنگ است که بن‌مایه داستان بسیاری از کتاب‌ها و فیلم‌ها شده است.

از زمان آغاز زمان، انسان‌ها به گذشت زمان و چیستی آن اندیشیده‌اند و به این فکر کرده‌اند که آیا معکوس شدن زمان امکان‌پذیر است یا تنها در حد یک فانتزی باقی خواهد ماند.

اکنون به نظر می‌رسد نباید ناامید بود چرا که محققان بین‌المللی از آزمایشگاه ملی انرژی "آرگون" (Argonne) آمریکا یک الگوریتم را برای شبیه‌سازی بازگشت یک ذره به گذشته فرمول نویسی کرده‌اند.

این تحقیق جدید جامعه علمی را در مورد برگشت جریان زمان در سیستم‌های کوانتومی هیجان زده کرده است.

 

آیا معکوس کردن زمان ممکن است؟

احتمالاً می‌دانید که معکوس کردن زمان و سفر در آن چیزی جز یک فانتزی نیست. اگرچه از لحاظ ریاضی، حرکت زمان به عقب بی‌معنی نیست، اما زمان در این جهان تنها می‌تواند رو به جلو حرکت کند، مسیری که از ابتدای پیدایش جهان در پیش گرفته است.

محققان یک الگوریتم برای رایانه کوانتومی عمومی آی‌بی‌ام (IBM) ایجاد کردند که پراکندگی یا متفرق شدن ذرات را شبیه‌سازی می‌کند. هنگامی که یک ذره عادی پراکنده می‌شود در یک جهت و در یک خط مستقیم حرکت می‌کند.

با این حال، در دنیای کوانتوم همه چیز کمی پیچیده می‌شود و یک ذره متفرق در دنیای کوانتوم بسته به کیفیت پراکنده شدن در مسیر‌های مختلف قرار می‌گیرد.

برگرداندن ذره به حالت اصلی خود غیر ممکن است و مثل این است که بخواهیم یک شیشه نوشابه شکسته را به حالت اولیه خود برگردانیم.

برای انجام این کار نیاز به یک سیستم فوق‌العاده و یا یک نیروی خارجی قدرتمند برای دستکاری در موج کوانتومی ذرات در هر نقطه داریم. با این حال، این کار محققان را از مطالعه معکوس کردن زمان، حداقل از لحاظ تئوری متوقف نکرده است.

سرکوب الکترون‌ها و معکوس کردن آن‌ها

به طور خلاصه محققان با استفاده از کامپیوتر IBM یک الکترون پراکنده را شبیه‌سازی کردند، سپس این فرآیند را معکوس کرده و الکترون را به حالت اولیه بازگرداندند و الکترون را برای کسری ثانیه در زمان به عقب برگرداندند.

این شبیه‌سازی ۸۰ درصد در یک کامپیوتر کوانتومی دو کیوبیتی موفق عمل کرد.

نتایج به دست آمده به پژوهشگران در درک بیشتر قانون دوم ترمودینامیک کمک کرد.

"گوردی لسوویک" از مؤسسه فیزیک و فناوری مسکو گفت: این نتایج حاکی از نقش برجسته مفهوم "اندازه‌گیری" در پایه و اساس فیزیک کوانتومی است.

اگرچه به این زودی‌ها سفر در زمان محقق نمی‌شود، اما این تحقیق می‌تواند به جهان کمک کند تا رایانه‌های کوانتومی بهتری بسازد که به آن‌ها این امکان را می‌دهد به عقب برگردند و خطا‌های در حین کار را پاک کنند.

این مطالعه در مجله Scientific Reports منتشر شده است