科学家用量子计算机让“时间倒流”？并没有真的做到

cooldaddy

有报道称，科学家在IBM的量子计算机上实现了“时间倒流”，但真实情况并非如此

　　新浪科技讯 北京时间3月19日消息，如果你相信在互联网上看到的一切，那么对量子物理学领域而言，过去几天可谓相当激动人心。

　　纵览各大媒体的头条科技新闻，你会感到难以置信。“时间倒流首次在量子计算机上实现”、“科学家利用IBM的量子计算机逆转时间，可能颠覆物理定律”、“科学家在突破性研究中用量子计算机‘逆转时间’”等新闻标题都十分引人注目，不一而足。

　　所有这些新闻的源头都是发表在《科学报告》（Scientific Reports）上的一篇论文，其标题本身就很有煽动性：“时间箭头及其在量子计算机上的逆转”。在论文中，作者声称进行了一项实验，为“研究时间逆转和时间倒流”开辟了一系列研究方向。如果你很难理解，为什么科学家能完成如此违反直觉的壮举呢？放心吧，他们并没有做到。

　　随着时间推移，事物的实际状态与时间倒流时的可能状态在许多方面都完全不同，其中最明显的就是熵（一种无序性的衡量指标）的增加。

　　一些简单的物理模型在时间上是对称的。想象一下地球围绕太阳运转的理想状态，当时间正向流动时，地球以顺时针方向绕太阳运行；当时间“逆转”时，地球将以逆时针方向运行。二者看起来都同样真实。或者想象两颗台球撞击的过程，你可以用摄像机记录下来，然后无论是正放还是倒放，画面看起来都同样合理。

　　然而，现实世界并非如此。随着时间推移，事物的实际状态与时间倒流时的可能状态在许多方面都完全不同，其中最明显的就是熵（一种无序性的衡量指标）的增加。这既是物理学法则，也是我们的生活常识。

　　那么，如果这些科学家没有实现时间倒流，那他们究竟做了什么呢？

　　想象让一段视频倒放的过程，这也是在某种程度上使时间倒流了。你可能会看到蒸汽从壶嘴流回茶壶，看到摔碎的瓷片又重新组合成茶杯，看起来就像是“扭转时间箭头”的场景。在我们谈论的这篇论文中，研究人员就描述了一个量子计算机版本的视频回放过程。

　　更接近的类比应该是镜片，就像望远镜、显微镜或眼镜的镜片。镜片可以用于聚焦光线，而“逆转”过程就会使光线分散，失去焦点。来自莫斯科物理技术学院、美国阿贡国家实验室和瑞士苏黎世联邦理工学院的研究作者宣称，他们的技术可能对测试量子程序很有用处。这是对的。但比起时间机器来，趣味性就少了很多。

　　正如美国德克萨斯州大学奥斯汀分校量子信息中心主任斯科特·亚伦森（Scott Aaronson）所说：“如果你在计算机上模拟一个时间可逆的过程，那么通过简单地改变模拟的方向，你就可以‘逆转时间的方向’。在快速浏览这篇论文之后，我承认，如果只是在IBM的量子计算机上进行模拟的话，我实在不明白有什么更加深远的意义。”

　　其他量子计算专家也对此表示赞同。一位不愿透露姓名的专家说：“我不知道这有多大用处……这并不意味着他们制造出了某种时间机器。他们显然没有违背热力学定律或其他物理定律。”他还补充道，这种炒作的方式将给量子计算带来不好的影响。

　　他是对的。只求抓人眼球的新闻标题不仅仅会给量子计算带来坏名声，而且会实实在在地损害整个科学，因为它们让公众相信科学已经变得令人眼花缭乱，超出了他们的理解范围。解释量子力学中的悖论已经足够困难了，如果再用耸人听闻的新闻加以点缀，公众和真正科学的距离将越来越远。