Lze se vrátit zpět v čase? Zatím jen v rámci simulace na kvantových počítačích.

Lze se vrátit zpět v čase? Zatím jen v rámci simulace na kvantových počítačích. | zdroj: sciencealert.com


Vědci dokáží obrátit tok času v kvantovém počítači

TÉMATA: věda | výzkum | kvantová fyzika | čas | termodynamika | stroj času

user-avatar

Yvonne K.

25. 10. 2019 | 10:00

Času stále ubývá a nikdy ho nemáme nazbyt. Někteří tvrdí, že je pouhou iluzí, zatímco termodynamický zákon říká, že vše plyne podle šipky času. A právě časová šipka je tím, co vrtá fyzikům v hlavě. Proč má čas určitý směr a je možné tento směr zvrátit?

Ačkoli v běžném životě a zkušenosti je „směr“ času zcela samozřejmý a nepochybný, vzorce klasické mechaniky ani atomové fyziky nic takového neobsahují. Pohyby těles i částic by mohly stejně dobře probíhat opačně podle stejných zákonů. 

Asymetrie či šipka času se poprvé objevila v termodynamice, například ve druhé větě termodynamiky, která říká, že entropie v izolované soustavě zůstává stejná nebo se zvětšuje (nikdy se nezmenšuje). To znamená, že vše se vyvíjí od uspořádaného stavu k chaosu. 

Tým vědců z Moskevského institutu fyziky a technologií se však pokusil tomuto fyzikálnímu zákonu “vzepřít”. Vědci chtěli zjistit, zda by bylo možné obrátit šipku času alespoň na zlomek sekundy u jediné částice. Toto nejprve teoreticky prozkoumali u osamělého elektronu lokalizovaného v prázdném mezihvězdném prostoru, tedy bez vlivu jiných částic. Pomocí Schrödingerovy rovnice byli schopni popsat stav elektronu nazpět v čase. 

V přírodě ale takový jev zatím zaznamenán nebyl. Podle fyziků by ale k němu teoreticky mohlo docházet, vlivem náhodných výkyvů elektromagnetické záření, které přichází z vesmíru ze všech směrů a mohlo by být pozůstatkem z období nedlouho po velkém třesku. Ta šance je prý ale naprosto mizivá. Vědci spočítali, že kdybychom po celou dobu existence vesmíru, tedy asi 13,7 miliard let, každou sekundu pozorovali 10 miliard “nově lokalizovaných” elektronů, tak by se něco takového přihodilo jen jednou jedinkrát, přičemž by elektron cestoval do minulosti vzdálené jen asi jednu desetmiliardtinu sekundy

Vědci se pak pokusili obrátit čas v experimentu, Za tímto účelem použili kvantové počítače od IBM se supravodivými qubity (kvantové bity). V počítači spustili program, který nejprve navodil chaos a pak tento stav dokázal zvrátit takovým způsobem, že se každý qubit vrátil do své původní polohy. „Uměle se nám podařilo dosáhnout stavu, který se vyvíjí ve směru opačném k časové šipce,“ uvedl šéf laboratoře kvantové fyziky MIPT a vedoucí výzkumného týmu Gordej Lesovik. 

Očekávat od toho vytvoření něčeho na způsob stroje času však rozhodně nelze. Realita je mnohem komplikovanější a působí v ní nepřeberné množství částic a různých vlivů, které by bylo třeba současně zasáhnout. Pokus navíc ukázal, že čím větší je simulace, tím je složitější (a méně přesnou). Zatímco při použití dvou qubitů se “vrácení času” podařilo v 85 procentech případů, se třemi qubity byla úspěšnost pouze poloviční. 

Autoři experimentu ale předpokládají, že se jim podaří úspěšnost zvýšit s vyvinutím sofistikovanějších přístrojů. Výzkum by podle nich mohl mít praktický užitek i pro vývoj budoucích kvantových počítačů. „Náš algoritmus by mohl být vylepšen a použit k testování programů pro kvantové počítače a odstranění případných chyb,“ vysvětlil Lesovik. 

 

user-avatar

Yvonne K.

25. 10. 2019 | 10:00

> ExtraStory   |   Inzerce
Zavří­t reklamu