[新聞]物理學家用 IBM 量子電腦讓「時間倒回」

看板Physics作者 (jack)時間6年前 (2019/03/15 22:48), 編輯推噓9(9推 0噓 19→)
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顛覆熱力學第二定律！物理學家用 IBM 量子電腦讓「時間倒回」了 https://buzzorange.com/techorange/2019/03/14/time-reverse-quantum/ 你相信時間可以倒轉嗎？日前一份科學期刊上的報告指出，莫斯科、美國、紐西蘭研究團 隊成功讓「電子」在被打亂後自動回到被打亂前的情況。也就是說，電子的時間被倒轉了 。 熱力學的第二定律受到挑戰，這實驗怎麼執行？ 實驗是這樣操作的。首先，研究人員標記電子於環境內的位置，以確保實驗後能檢查電子 歸位情形。之後，電子會被一股力量打散，他們會依照熱力學的原理開始移動直到動能耗 盡，拿研究人員類比的例子來說，就是三角形的撞球群被白球打散了。接下來就是重點了 ，研究人員會更改量子電腦的特性，要求電子回到原本的位置與狀態，就好像電影裡時光 回溯一樣。最後在進行第二輪測試，再次將電子打散，讓他們回到歸位前的位置。 報告發布後不到一天就引來海外學者大肆討論，因為實驗本身直接挑戰了熱力學的第二定 律，也就是熱力傳播過程的不可逆特性。以打水漂為例，當人把手中的石頭往水上丟，石 頭會往施力方向前進打出多個漣漪，絕對不會中途停止轉回你的手上。而這場量子實驗做 到的就是讓扔出去的石頭，在量子電腦控制的環境下，從水面依照原先經過的順序回到你 的手掌上。 http://tinyurl.com/y2rfy89j 不到一秒的時間倒回，是量子電腦的一大步 然而，因為量子電腦一個位元同時可以是 0 或是 1 個特性，目前只有量子電腦有辦法成 功完成時光倒轉的實驗。研究團隊在報告中寫到，除非是透過超級系統控制環境（ Supersystem，即透過量子電腦控制各種因素），不然在普通情況下，物體不太可能主動 的做到時光倒轉。 研究結果更指出，當實驗只涵蓋 2 個量子位元（Qubit），時光倒回的成功率高達 85%， 但當涵蓋 3 個量子位元，複雜度提高便讓成功度降低至 50%。且實驗目前只能倒回不出 1 秒的現實。 聽到這，你還覺得時光儀器是個遙不可及的夢想嗎？就算近期內技術無法成熟，因為時間 回溯的實驗，我們對量子電腦的技術應用又更近一步了！ https://www.nature.com/articles/s41598-019-40765-6 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 123.195.172.178 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Physics/M.1552661299.A.644.html
推
03/16 11:16, 6年前 , 1F
考慮牛頓力學，一顆粒子不受力以等速前進，撞牆之後以同樣
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03/16 11:16, 6年前 , 2F
速率回頭，這也是time reversal
03/16 11:16, 2F
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03/16 11:17, 6年前 , 3F
這個實驗做的跟以上例子不一樣嗎？
03/16 11:17, 3F
推
03/17 00:49, 6年前 , 4F
時間如果能倒回，那麼時間算符就要被視為一個物理觀測
03/17 00:49, 4F
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03/17 00:49, 6年前 , 5F
量了，量子力學就要重新讀了
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03/17 11:19, 6年前 , 6F
電子回到先前位置可以理解，啥叫恢復先前"狀態"?
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推
03/17 14:17, 6年前 , 7F
先前的量子態state
03/17 14:17, 7F
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03/17 21:43, 6年前 , 8F
恢復到原先的位置和量子態，和"時間倒回"的關聯是?
03/17 21:43, 8F
推
03/17 22:13, 6年前 , 9F
量力的計算不是乘上時間算符然後波會越來越寬，而這個是會變
03/17 22:13, 9F
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03/17 22:13, 6年前 , 10F
寬然後又聚回來，而且聚回來的過程好像沒有輸入功
03/17 22:13, 10F
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03/17 22:15, 6年前 , 11F
從熱力來看，就是亂度在不輸入功的情況下變小了，就如同時間
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03/17 22:15, 6年前 , 12F
回溯
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03/18 03:58, 6年前 , 13F
"好像"沒有輸入功 <- 到底有還是無?
03/18 03:58, 13F
推
03/18 04:07, 6年前 , 14F
熱力學不是本來就在巨觀才成立，在微觀被違反很奇怪嗎？
03/18 04:07, 14F
推
03/18 13:51, 6年前 , 15F
原文圖1，經過t時間後高斯波變寬，而後再經過t時間的自由發
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03/18 13:51, 6年前 , 16F
展，又變回本來的高斯波，只是強度變成本來的86%。從量力的
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03/18 13:51, 6年前 , 17F
課本計算，高斯波乘上時間算符是只會越來越寬。
03/18 13:51, 17F
推
03/19 12:05, 6年前 , 18F
熱力學基本定律即使是微觀也成立，否則粒子的衰變也不用討
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03/19 12:05, 6年前 , 19F
論穩定粒子跟不穩定粒子了
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推
03/19 12:09, 6年前 , 20F
雖然能量傾向最小化這件事好像也不太說是熱力學結果
03/19 12:09, 20F
推
03/19 13:30, 6年前 , 21F
熱力學的巨觀是指state或是粒子的數目，粒子衰變牽涉到無數
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03/19 13:30, 6年前 , 22F
photon state，不然excited state是可以持續到世界末日沒錯
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03/19 13:32, 6年前 , 23F
「熵固定能量最小」和「能量固定熵最大」加上「熵對能量是
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03/19 13:32, 6年前 , 24F
遞增函數」是同一件事。
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03/19 16:12, 6年前 , 25F
微觀系統沒有熱力學這回事，粒子衰變也不干熱力學的毛啊，
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03/19 16:13, 6年前 , 26F
整件事完全用零溫QM就可以解決的。
03/19 16:13, 26F
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03/19 16:14, 6年前 , 27F
除非你要把粒子跟heat bath放一起...那就不是微觀問題啦，
03/19 16:14, 27F
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03/19 16:14, 6年前 , 28F
你有一個大得不能再大的heat bath耶。
03/19 16:14, 28F
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