211service.com
Nee, wetenschappers hebben de tijd niet alleen teruggedraaid met een kwantumcomputer
Getty
Als je gelooft wat je op internet leest, het zijn 24 spannende uren geweest voor de kwantumfysica.
De koppen waren ongelooflijk. Nieuwsweek ( Wetenschappers hebben de tijd omgekeerd in een kwantumcomputer ), Ontdekken ( Wetenschappers gebruikten IBM's Quantum Computer om de tijd om te keren, mogelijk een wet van de natuurkunde overtredend ) en het VK ’ s Onafhankelijke krant ( Wetenschappers 'draaien de tijd om' met quantumcomputer in baanbrekende studie ). Cosmopolitan magazine deed ook mee: Wetenschappers hebben net de tijd teruggedraaid en het ’ s alsof Back to the Future uitkomt . Er zijn er veel, veel meer.
De aanleiding voor al deze was een wetenschappelijke rapporten met de provocerende titel Pijl van de tijd en zijn omkering op de IBM-kwantumcomputer . Daarin beweerden de auteurs een experiment te hebben uitgevoerd dat in hun woorden onderzoekslijnen opent naar het onderzoeken van tijdomkering en de achterwaartse tijdstroom.
Als je moeite had om te begrijpen hoe wetenschappers zo'n contra-intuïtieve prestatie hebben geleverd, maak je dan geen zorgen. Dat deden ze niet.
Sommige eenvoudige fysieke modellen zijn symmetrisch in de tijd. Denk aan een geïdealiseerde versie van de aarde in een baan om de zon, waarbij elk een perfecte bol is. Kijk hoe dat systeem vooruitgaat in de tijd, en de aarde draait met de klok mee. Keer de tijd om en in plaats daarvan zal de aarde in een baan tegen de klok in reizen. Beide zijn even realistisch. Of denk aan twee botsende biljartballen. Je kunt de video in beide richtingen laten lopen en het lijkt fysiek nog steeds aannemelijk.
De echte wereld is niet zo. Dingen zien er in de tijd anders uit dan hoe ze in de tijd zouden zijn omgekeerd - op een aantal verschillende manieren, waaronder dat entropie (heel losjes gesproken, een maat voor wanorde) toeneemt. Dit is een wet van zowel natuurkunde als gezond verstand. (Voor een leuke en droevige verkenning van hoe vreemd het omkeren van de stroom van tijd dingen zou maken, kijk op Pijl van de tijd door Martin Amis. En als je echt in het onkruid wilt duiken over de fysica van tijdreizen, probeer hier .)
Dus als ze tijdreizen niet hebben uitgevonden, wat hebben deze wetenschappers dan eigenlijk gedaan?
Denk erover na om terug te spoelen bij een video. Dat keert in zekere zin de stroom van de tijd om. Als je het nog nooit eerder hebt gezien, is het best netjes. Het zou je dingen kunnen laten zien - zoals stoom die terugstroomt in een theeketel of Humpty Dumpty die spontaan samenkomt uit een wirwar van gebroken stukjes - die de pijl van de tijd lijken te keren. Het artikel in kwestie beschrijft een kwantumcomputerversie van zo'n video die in omgekeerde volgorde wordt uitgevoerd.
Een nauwere analogie is een lens, zoals je zou vinden in een telescoop, een microscoop of een bril. Een lens kan worden gebruikt om licht te focussen, waardoor de verstrooiing van licht dat onscherp was geworden, wordt omgekeerd. De auteurs van het artikel, van het Moscow Institute of Physics and Technology, Argonne National Laboratory in Illinois en ETH Zürich, zeggen dat hun techniek nuttig kan zijn voor het testen van kwantumprogramma's. Dit is correct. Maar het is een stuk minder interessant dan een tijdmachine.
Zoals Scott Aaronson, directeur van het Quantum Information Center van de Universiteit van Texas in Austin, zegt: Als je een tijdomkeerbaar proces op je computer simuleert, dan kun je 'de richting van de tijd omkeren' door simpelweg de richting van de tijd om te keren. uw simulatie. Uit een snelle blik op de krant moet ik bekennen dat ik niet begreep hoe dit diepgaander wordt als de simulatie wordt gedaan op de kwantumcomputer van IBM.
Andere quantum computing-experts die we spraken, waren het daarmee eens. Eentje, die niet bij naam genoemd wilde worden, zei: ik weet niet hoe nuttig dit is … het betekent niet dat deze jongens een tijdmachine hebben gemaakt. Ze hebben zeker niet de wetten van de thermodynamica of de wetten van de natuurkunde overtreden. Hij voegde eraan toe: Dit is het soort hype dat kwantumcomputers een slechte naam zal geven.
Hij heeft gelijk. Wilde koppen geven quantum computing niet alleen een slechte naam. Ze brengen schade toe aan de wetenschap als geheel door het publiek ervan te overtuigen dat wetenschap zo verbijsterend is dat het hun begrip te boven gaat. Het is moeilijk genoeg om de paradoxen uit te leggen die werkelijk bestaan in de kwantummechanica zonder sensationele verfraaiing. De tijd, of iemand van ons het nu leuk vindt of niet, marcheert voort.
Dit artikel verscheen oorspronkelijk onder de kop: 'Nee, IBM heeft niet zomaar de tijd 'omgedraaid' met een kwantumcomputer.' Hoewel dit juist is, is de kop aangepast om het feit weer te geven dat de onderzoekers in kwestie weliswaar openbare IBM-quantumcomputerfaciliteiten gebruikten, maar niet aan het bedrijf zijn gelieerd.