Ana Sayfa Güncel Makaleler Kuantum Bilgisayarda Zamanın Tersine Dönmesi

Kuantum Bilgisayarda Zamanın Tersine Dönmesi

310
0
  Okuma Süresi:   Bu yazıyı  " 5 "  dakikada okuyabiliriniz.
Sitemin tek geliri olan reklamları görüntülemek için AdBlock eklentinizi kapatırsanız sevinirim 🙂

Hepimiz günler, saatler ve takvimler, işaretleriz,Yıllar boyunca fark ettiğimiz değişiklikler, bilimin “zamanın okunu” (siparişten düzensizliğe doğru muhtemel ilerleme) açıkça göstermektedir. Bu oku, tüm kırışıklıkları sildiğimizden veya parçalanmış bir çay fincanını orijinal biçimine getirebileceğimizden daha fazla geriye döndüremeyiz.

Yoksa yapabilir miyiz?

ABD Enerji Dairesi (DOE) Argonne Ulusal Laboratuvarı başkanlığındaki uluslararası bir bilim ekibi, bu soruyu bir tür geçmiş deneyinde inceleyerek bir bilgisayarı geçmişe döndürmeyi başardı. Scientific Reports dergisinde 13 Mart’ta yayınlanan sonuçlar, kuantum sistemlerinde zamanın geri akışını keşfetmek için yeni yollar önermektedir. Ayrıca kuantum bilgisayar programı testi ve hata düzeltmesi için yeni olanaklar açarlar.

Zamanın tersine çevrilmesi için araştırma ekibi, IBM’in halka açık kuantum bilgisayarı için bir partikülün saçılmasını simüle eden bir algoritma geliştirmiştir. Klasik fizikte bu, bir ipucunun çarptığı, bir sırada ilerleyen bilardo topu gibi görünebilir. Fakat kuantum dünyasında, dağınık bir parçacık, çok yönlü yayılan, kırık bir kaliteyi alır. Kuantum evrimini tersine çevirmek, bir taş gölete atıldığında yaratılan halkaları tersine çevirmek gibidir.

Doğada, bu parçacığı eski haline getirmek – özünde, kırık çay fincanını bir araya getirmek – mümkün değildir.

Asıl sorun, partikülün kuantum dalgalarını her noktada manipüle etmek için bir “üst sisteme” veya dış kuvvete ihtiyaç duymanızdır. Ancak araştırmacılar, bu üst sistemin kendiliğinden ortaya çıkması ve kuantum dalgalarını doğru şekilde manipüle etmesi için gerekli zaman çizelgesinin, evrenin kendisinden daha uzun olacağını söyledi.

Belirsiz olarak, ekip bu karmaşıklığın en azından prensip olarak nasıl üstesinden gelineceğini belirlemek için yola çıktı. Algoritmaları, kuantum bilgisayar qubit – kuantum bilginin temel birimi – zamanla ilişkili evrim – “kuantum” olan iki seviyeli bir kuantum sistemi tarafından saçılan bir elektronu simüle etti. Elektron, yerelleşmiş veya “görülen” bir durumdan dağınık olana geçer. Ardından algoritma işlemi tersine çevirir ve parçacık başlangıç ​​durumuna döner – başka bir deyişle, eğer sadece bir saniyenin küçük bir kesriyle zaman içinde geri döner.

Kuantum mekaniğinin kesinlikten ziyade olasılık tarafından yönetildiği göz önüne alındığında, bu zaman yolculuğu deneyimini başarma olasılıkları oldukça iyiydi: Algoritma, aynı sonucu iki litrelik kuantum bilgisayarında% 85 oranında verdi.

Araştırmayı yöneten Argonne üst düzey bilim adamı Valerii Vinokur, “Daha önce imkansız olduğu düşünülenleri yaptık.” Dedi.

Sonuç, termodinamiğin ikinci yasasının – bir sistemin her zaman düzenden entropiye geçeceği – etrafındakiler gibi değil – kuantum dünyasında nasıl hareket ettiği konusundaki anlayışımızı derinleştiriyor. Araştırmacılar, önceki çalışmalarında, bilgiyi ışınlayarak, birbirlerini dengeleyebilecek uzak bölümlere ayrılmış bir kuantum sisteminde, ikinci yasanın yerel olarak ihlal edilmesinin mümkün olduğunu gösterdiler.

Moskova Fizik ve Teknoloji Enstitüsü’nden yazar yazar Gordey Lesovik, “Sonuçlar aynı zamanda geri dönüşümsüzlüğün ölçümden kaynaklandığı fikrinde,” Fizik “kavramının kuantum fiziğinin temelinde oynadığı rolü vurgulayarak,” bir onay vermedi “dedi. .

Bu aynı fikirde, Avusturyalı fizikçi Erwin Schrödinger, bir kutuya mühürlenmiş bir kedinin durumu bir şekilde izleninceye kadar hem ölü hem de canlı kalabileceği ünlü düşünce deneyiyle yakaladığı aynı fikirde. Araştırmacılar, bu süperpozisyondaki partiküllerini veya kuantum limbo şeklini ölçümlerini sınırlayarak askıya aldı.

Vinokur, “Bu, algoritmamızın en önemli kısmıydı,” dedi. “Sistemin durumunu en başından ve en sonundan ölçtük, ancak ortada müdahale etmedik.”

Sonuç olarak, sonuçta, biriken glitchlerin ısı ürettiği ve yenilerini aldıkları kuantum bilgisayarlarda daha iyi hata düzeltme yöntemleri sağlanabilir. Etkin bir şekilde geri dönebilen ve çalıştığı için hataları temizleyebilen kuantum bir bilgisayar çok daha verimli çalışabilir.

Vinokur, “Şu anda, tüm olası sonuçlarını hayal etmek çok zor” dedi. “İyimserim ve bunun çok olacağına inanıyorum.”

Çalışma aynı zamanda şu soruyu da gündeme getirdi: Araştırmacılar artık yaşlıları tekrar gençleştirmenin bir yolunu bulabilir mi? “Belki,” Vinokur uygun fonlarla “şaka yapıyor”.

Çalışma, Moskova Fizik ve Teknoloji Enstitüsü (Gordey Lesovik, Andrey Lebedev, Mikhail Suslov), ETH Zürih (Andrey Lebedev) ve Argonne Ulusal Laboratuvarı, ABD (Valerii Vinokur, Ivan Sadovskyy) araştırmacılarından oluşan uluslararası ekip tarafından yapıldı.

Bu araştırmanın finansmanı, DOE Bilim Ofisi ve Stratejik Ortaklık Projeleri Ofisi (İsviçre Ulusal Vakfı ve Teorik Fizik İlerleme Vakfı “BASIS”) tarafından sağlandı.

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz