時間倒流，一直被認(rèn)為是存在科幻小說里得強(qiáng)大技術(shù)，但是科學(xué)家認(rèn)為在現(xiàn)實(shí)中這種神技極有可能是不存在得，因?yàn)闀r間只會朝著一個方向前進(jìn)，根據(jù)熱力學(xué)定律，這是由于宇宙中有一種被稱為“熵”得存在，這種物質(zhì)得存在只會增加，而熵得增加在發(fā)生之后是無法回溯得。
因此時間似乎無法逆轉(zhuǎn)，小男孩變老，青春無法回溯；茶杯會碎，但不會自發(fā)地重新組合。宇宙得這種殘酷而不可改變得性質(zhì)，被稱為“時間之箭”，從根本上說，是熱力學(xué)第二定律得結(jié)果。熱力學(xué)第二定律規(guī)定，隨著時間得推移，系統(tǒng)總是趨向于變得更加無序。但蕞近，一項(xiàng)突破性得研究表明時間似乎可以倒轉(zhuǎn)！這簡直在科學(xué)家掀起了一片驚濤駭浪，完全顛覆了對時間得認(rèn)知！這項(xiàng)研究表現(xiàn)為具體來自美國和俄羅斯得研究人員將時間箭頭稍稍彎曲了一下，至少對于亞原子粒子是這樣。
在這一項(xiàng)歷史性得研究中，科學(xué)家使用由兩個量子粒子組成得非常小得量子計算機(jī)操縱時間之箭。我們知道在亞原子尺度上，量子力學(xué)得奇異規(guī)則是占據(jù)主導(dǎo)地位，物理學(xué)家通過一個稱為波函數(shù)得數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)來描述系統(tǒng)得狀態(tài)。這個函數(shù)是系統(tǒng)可能處于得所有可能狀態(tài)得表達(dá)式，甚至，對于一個粒子，它可能處于得所有可能位置，以及系統(tǒng)在任何給定時間處于這些狀態(tài)得概率。而且一般來說，隨著時間得推移，波函數(shù)會擴(kuò)散，如果你等一個小時，粒子得可能位置可能比等5分鐘要遠(yuǎn)。而科學(xué)家得操作就是強(qiáng)制撤銷波函數(shù)得傳播，就像把溢出得牛奶放回瓶子里，這正是研究人員在這項(xiàng)新實(shí)驗(yàn)中所完成得。
伊利諾斯州阿貢China實(shí)驗(yàn)室得物理學(xué)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(dú)發(fā)生。就像那句話，如果你給一只猴子一臺打字機(jī)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(shù)上是可能得，但也不太可能。
那么科學(xué)家們是如何讓根本不可能得事情發(fā)生得？
來自悉尼大學(xué)得物理學(xué)教授斯蒂芬·巴特利特稱，其實(shí)就是兩個字，專注。要想讓茶杯里得碎片重新聚在一起，你真得需要很大得控制力。你必須對系統(tǒng)有很大得控制，才能讓它做到這一點(diǎn)……而量子計算機(jī)可以讓我們對模擬得量子系統(tǒng)有很大得控制。
據(jù)了解，研究人員使用量子計算機(jī)模擬單個粒子，其波函數(shù)像池塘里得漣漪一樣隨著時間擴(kuò)散。然后，他們在量子計算機(jī)中編寫了一種算法，可以逆轉(zhuǎn)波函數(shù)中每一個單獨(dú)成分得時間演化，本質(zhì)上是將波紋拉回到產(chǎn)生波紋得粒子中，整個過程大概持續(xù)了幾分之一秒得時間。他們在沒有增加熵得情況下完成了這一壯舉，也沒有增加宇宙其他地方得無序，這似乎違背了時間之箭。
這是否意味著研究人員制造了一臺時間機(jī)器？他們違反物理定律了么？這兩個問題得答案都是否定得。熱力學(xué)第二定律說，宇宙得秩序一定會隨著時間得推移而下降，但在非常特殊得情況下，它不會永遠(yuǎn)保持不變。這個實(shí)驗(yàn)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(xué)家稱一旦源被創(chuàng)造出來，將波浪送回源是非常復(fù)雜和復(fù)雜得，但我們看到，這在量子世界中是可能得，在一個非常簡單得情況下。換句話說，當(dāng)他們使用量子計算機(jī)給他們得控制來撤銷時間得影響時，這是可能得。而且在實(shí)驗(yàn)中運(yùn)行程序后，系統(tǒng)85%得時間恢復(fù)到原來得狀態(tài)。然而，當(dāng)引入第三個量子位元時，實(shí)驗(yàn)成功得幾率只有50%。研究人員說，系統(tǒng)得復(fù)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(jī)更難維持對系統(tǒng)所有方面得控制。沒有這種控制，熵就無法被控制，因此時間反轉(zhuǎn)是不完美得。
維諾庫表示，盡管如此，這項(xiàng)研究對物理學(xué)得基礎(chǔ)做出了很好得貢獻(xiàn)，這是一個證明，量子計算機(jī)可以讓我們模擬現(xiàn)實(shí)世界中不應(yīng)該發(fā)生得事情。而他們得下一步目標(biāo)是更大得系統(tǒng)和更大得量子計算機(jī)。
