當紅的“量子計算”正在向我們展示一條如何繞過自然規(guī)律的離奇之路？

IBM的量子計算機。

這個世界的大趨勢是越來越糟糕。覆水難收，破鏡難以重圓。宇宙只會朝著一個方向不斷發(fā)展——變得越來越混亂和沒有秩序。

這個趨勢有時候也被稱作“時間之箭”。宇宙走向混亂是一條基本定律——第二熱力學(xué)定律。這條定律認為，任何系統(tǒng)只會從有序走向無序，系統(tǒng)的混亂程度——也就是所謂的“熵”，永無下降之可能。

但是最近一些科學(xué)家卻聲稱，他們利用IBM簡易公共量子計算機中的程序，成功地反轉(zhuǎn)了時間之箭。

量子計算機是用量子比特來進行計算的。和普通計算機中的比特一樣，量子比特也有1和0兩個值，但不同的是，量子比特可以處于“疊加態(tài)”——意為其可以同時擁有1和0兩個值。它們遵循的是量子力學(xué)定律，與界限分明的日常世界情況截然不同。

科學(xué)家利用一個程序，將計算機中的兩個量子位同時設(shè)置為0。根據(jù)量子力學(xué)定律，隨著時間的自然流逝，這一秩序會被打破，兩個量子比特的值很快就會變成1和0中的任意一個。

但在另一個能夠讓計算機實現(xiàn)倒轉(zhuǎn)運行的程序控制下，再次運行第一個程序的結(jié)果是，有大約85%的概率，兩個量子比特的值能夠恢復(fù)到原先的雙0狀態(tài)。程序中最困難的部分，是如何讓計算機實現(xiàn)有效的倒轉(zhuǎn)運行。

科學(xué)家計算了自然狀態(tài)下，被隨機擾動的孤立電子恢復(fù)到原有量子狀態(tài)所需的時間，結(jié)果發(fā)現(xiàn)即使每秒鐘對100億個電子進行研究，得到一次結(jié)果所需的時間也會窮盡宇宙的一生。

實驗表明，雖然在自然狀態(tài)下極不可能，利用量子算法卻可以演示如何反轉(zhuǎn)時間之箭。

在現(xiàn)實生活中，我們無法讓碎片復(fù)原成一面鏡子，因為世界總是趨向于無序。但是在量子計算機中，科學(xué)家卻能找到一條繞過這一規(guī)律，迫使無序變?yōu)橛行虻穆纷樱?/p>