真的實現時間倒轉了？科學家利用量子計算機把粒子時間成功迴流！

時間倒流，一直被認為是存在科幻小說里的強大技術，但是科學家認為在現實中這種神技極有可能是不存在的，因為時間只會朝著一個方向前進，根據熱力學定律，這是由於宇宙中有一種被稱為「熵」的存在，這種物質的存在只會增加，而熵的增加在發生之後是無法回溯的。

因此時間似乎無法逆轉，小男孩變老，青春無法回溯；茶杯會碎，但不會自發地重新組合。宇宙的這種殘酷而不可改變的性質，被稱為「時間之箭」，從根本上說，是熱力學第二定律的結果。熱力學第二定律規定，隨著時間的推移，系統總是趨向於變得更加無序。但最近，一項突破性的研究表明時間似乎可以倒轉！這簡直在科學家掀起了一片驚濤駭浪，完全顛覆了對時間的認知！這項研究表現為具體來自美國和俄羅斯的研究人員將時間箭頭稍稍彎曲了一下，至少對於亞原子粒子是這樣。

在這一項歷史性的研究中，科學家使用由兩個量子粒子組成的非常小的量子計算機操縱時間之箭。我們知道在亞原子尺度上，量子力學的奇異規則是佔據主導地位，物理學家通過一個稱為波函數的數學結構來描述系統的狀態。這個函數是系統可能處於的所有可能狀態的表達式，甚至，對於一個粒子，它可能處於的所有可能位置，以及系統在任何給定時間處於這些狀態的概率。而且一般來說，隨著時間的推移，波函數會擴散，如果你等一個小時，粒子的可能位置可能比等5分鐘要遠。而科學家的操作就是強制撤銷波函數的傳播，就像把溢出的牛奶放回瓶子里，這正是研究人員在這項新實驗中所完成的。

伊利諾斯州阿貢國家實驗室的物理學家、首席研究員瓦萊里·維諾庫爾驚嘆地稱，這種情況基本上不可能單獨發生。就像那句話，如果你給一隻猴子一台打字機和很多時間，他可能會寫出一本莎士比亞。但是換句話說，這在技術上是可能的，但也不太可能。

那麼科學家們是如何讓根本不可能的事情發生的？

來自悉尼大學的物理學教授斯蒂芬·巴特利特稱，其實就是兩個字，專註。要想讓茶杯里的碎片重新聚在一起，你真的需要很大的控制力。你必須對系統有很大的控制，才能讓它做到這一點……而量子計算機可以讓我們對模擬的量子系統有很大的控制。

據了解，研究人員使用量子計算機模擬單個粒子，其波函數像池塘里的漣漪一樣隨著時間擴散。然後，他們在量子計算機中編寫了一種演算法，可以逆轉波函數中每一個單獨成分的時間演化，本質上是將波紋拉回到產生波紋的粒子中，整個過程大概持續了幾分之一秒的時間。他們在沒有增加熵的情況下完成了這一壯舉，也沒有增加宇宙其他地方的無序，這似乎違背了時間之箭。

這是否意味著研究人員製造了一台時間機器？他們違反物理定律了嗎？這兩個問題的答案都是否定的。熱力學第二定律說，宇宙的秩序一定會隨著時間的推移而下降，但在非常特殊的情況下，它不會永遠保持不變。這個實驗足夠小，足夠短，足夠控制，使得宇宙既沒有獲得也沒有失去能量。

科學家稱一旦源被創造出來，將波浪送回源是非常複雜和複雜的，但我們看到，這在量子世界中是可能的，在一個非常簡單的情況下。換句話說，當他們使用量子計算機給他們的控制來撤銷時間的影響時，這是可能的。而且在實驗中運行程序後，系統85%的時間恢復到原來的狀態。然而，當引入第三個量子位元時，實驗成功的幾率只有50%。研究人員說，系統的複雜性可能在第三個量子位元上增加了太多，使得量子計算機更難維持對系統所有方面的控制。沒有這種控制，熵就無法被控制，因此時間反轉是不完美的。

維諾庫表示，儘管如此，這項研究對物理學的基礎做出了很好的貢獻，這是一個證明，量子計算機可以讓我們模擬現實世界中不應該發生的事情。而他們的下一步目標是更大的系統和更大的量子計算機。

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