211service.com
Quantum Time Machine lost grootvaderparadox op
Van alle vreemde gevolgen van de kwantummechanica is een van de vreemdste de notie van naselectie: het vermogen om een berekening te activeren die automatisch bepaalde resultaten negeert.
Hier is een voorbeeld: stel dat je een lange, kronkelige uitdrukking hebt waarin een angstaanjagend groot aantal variabelen is. De vraag die u wilt beantwoorden, is welke combinatie van variabelen de uitdrukking logisch waar maakt. En de conventionele manier om het op te lossen is met brute kracht: probeer elke combinatie van variabelen totdat je er een vindt die werkt. Dat is moeilijk.
Naselectie maakt de oplossing echter gemakkelijk te vinden. Laat de variabelen gewoon willekeurig een willekeurige waarde aannemen en postselect op voorwaarde dat het antwoord waar moet zijn. Dit negeert automatisch eventuele fouten die naar voren komen.
Naselectie is controversieel omdat het leidt tot allerlei fantastische voorspellingen over de kracht van kwantumcomputers. Niemand weet zeker of dit soort berekeningen mogelijk zijn of hoe ze te bereiken, maar de kwantummechanica lijkt ze toe te staan.
Nu wordt de naselectie nog vreemder dankzij enkele nieuwe ideeën van Seth Lloyd van het Massachusetts Institute of Technology en een paar maatjes. Ze zeggen dat als je naselectie combineert met een ander vreemd kwantumgedrag, teleportatie genaamd, en je een tijdmachine kunt bouwen.
Voordat we kijken naar hoe dit idee werkt, een korte herinnering aan kwantumteleportatie. Dit gebruikt het fenomeen verstrengeling om op een bepaald punt in de ruimte een kwantumtoestand te reproduceren die eerder op een ander punt in de ruimte bestond.
Het idee van Lloyd en co is om naselectie te gebruiken om dit proces omgekeerd te laten verlopen. Postselectie zorgt ervoor dat alleen een bepaald type staat geteleporteerd kan worden. Dit plaatst onmiddellijk een limiet op de staat waarin het originele deeltje zich moet hebben bevonden voordat het werd geteleporteerd. In feite is de toestand van dit deeltje terug in de tijd gereisd.
Het verbazingwekkende van deze tijdmachine is dat hij niet wordt geplaagd door de gebruikelijke paradoxen van tijdreizen, zoals de grootvaderparadox, waarin een deeltje terug in de tijd reist en op de een of andere manier zichzelf ervan weerhoudt om te bestaan.
Lloyd's tijdmachine omzeilt dit vanwege de probabilistische aard van de kwantummechanica: alles wat deze tijdmachine toelaat, kan hoe dan ook met eindige waarschijnlijkheid gebeuren, dankzij deze probabilistische wetten.
Een ander interessant kenmerk van deze machine is dat deze geen van de vervormingen van ruimtetijd vereist waar traditionele tijdmachines op vertrouwen. Hierin moet het weefsel van de ruimtetijd meedogenloos worden verdraaid op een manier die tijdreizen mogelijk maakt. Deze omstandigheden kunnen voorkomen in de extreme omgevingen van het universum, zoals in zwarte gaten, maar waarschijnlijk nergens anders.
Het feit dat vergelijkbare tijdmachines mogelijk ook mogelijk zijn wanneer de kwantummechanica tot het uiterste wordt gedreven, suggereert een weg die vruchtbaar kan blijken te zijn bij het verenigen van deze ongelijksoortige wetenschapsgebieden. We hopen dat deze theorie nuttig kan zijn bij het formuleren van een kwantumtheorie van de zwaartekracht, zeggen Lloyd en vrienden.
Dus waar zou hun tijdmachine kunnen worden gebouwd. Dat is ook een lastige vraag. Naselectie kan alleen plaatsvinden als de kwantummechanica niet-lineair is, iets dat in theorie mogelijk lijkt, maar in de praktijk nooit is waargenomen. Al het bewijs tot nu toe is dat de kwantummechanica lineair is. Sommige theoretici stellen zelfs voor dat de schijnbaar onmogelijke dingen die naselectie mogelijk maakt, een soort bewijs zijn dat kwantummechanica lineair moet zijn.
Als niet-lineair gedrag echter is toegestaan, is tijdreizen overal mogelijk. Zoals Lloyd en co zeggen: Het is mogelijk dat deeltjes (en in principe mensen) vanuit de toekomst naar het verleden tunnelen.
Vuur de Delorean aan.
Referentie: arxiv.org/abs/1007.2615 : De kwantummechanica van tijdreizen via post-geselecteerde teleportatie