بازاریابی سیاسی

آخرين مطالب

فیزیک‌دانان با کامپیوتر کوانتومی توانستند زمان را به عقب برگردانند اخبار

فیزیک‌دانان با کامپیوتر کوانتومی توانستند زمان را به عقب برگردانند

  بزرگنمايي:

سیاست و بازاریابی - پژوهشگران اخیرا با استفاده از کامپیوتر کوانتومی توانستند قانون دوم ترمودینامیک را نقض کنند و زمان را به‌اندازه‌ی کسری از ثانیه به‌عقب برگردانند.

پژوهشگران مؤسسه‌ی فیزیک و فناوری مسکو با همکاری پژوهشگرانی از ایالات‌ متحده‌ی آمریکا و سوئیس موفق شدند وضعیت کامپیوتر کوانتومی را به‌اندازه‌ی کسری از ثانیه به‌عقب برگردانند. براساس محاسبات جدید آن‌ها، یک الکترون در فضای بین‌‌ستاره‌ای می‌تواند به‌صورت خودکار به گذشته بازگردد. این بررسی دیروز، 13 مارس، در مجله‌ی Scientific Reports منتشر شد. گوردی لسویک، پژوهشگر ارشد این بررسی و سرپرست آزمایشگاه فناوری اطلاعات و فیزیک کوانتومی در MIPT، دراین‌باره می‌گوید: این مقاله یکی از مجموعه‌ مقاله‌های مربوط‌به ‌احتمال نقض قانون دوم ترمودینامیک است. این قانون به جهت یک‌طرفه‌ی زمان اشاره می‌کند: از گذشته به آینده. ما کار خود را با توصیف ماشین حرکت دائمی از نوع دوم شروع کردیم؛ ماشینی فرضی که پس از شروع فعالیت برای همیشه به حرکت خود ادامه می‌دهد. درعمل، وجود چنین ماشینی به‌دلیل قانون دوم ترمودینامیک ناممکن است. سپس در دسامبر، براساس دستگاهی به‌نام دیو ماکسول مقاله‌ای درباره‌ی نقض قانون دوم ترمودینامیک منتشر کردیم؛ اما این مقاله‌ی جدید از زاویه‌ی دیگری به ماجرا نگاه می‌کند. ما وضعیتی را به‌وجود آوردیم که درجهت خلاف زمان ترمودینامیکی توسعه می‌یابد. در ترمودینامیک، دیو ماکسول آزمایشی فرضی است که نشان می‌دهد چگونه می‌توان قانون دوم ترمودینامیک را به‌صورت فرضی نقض کرد. چه عاملی آینده را از گذشته متمایز می‌کند؟
اغلب قوانین فیزیکی هیچ تمایزی بین آینده و گذشته قائل نمی‌شوند. برای مثال، معادله‌ی برخورد و برگشت دو توپ بیلیارد در اندازه‌های مساوی را در نظر بگیرید. اگر از لحظه‌ی برخورد فیلم بگیرید و سپس، آن را به‌عقب برگردانید، همان معادله‌ به‌دست می‌آید. علاوه‌براین، در ضبط فیلم هیچ تغییری دیده نمی‌شود. هر دو معادله امکان‌پذیر هستند؛ بنابراین، می‌توان نتیجه گرفت توپ‌های بیلیارد درک شهودی زمان را به‌رقابت می‌طلبند.
حالا فرض کنید از لحظه‌ی برخورد کیوبال (توپ سفید بیلیارد) به مثلث توپ‌ها فیلم گرفته شده است. تمام توپ‌ها در جهت‌های مختلف به‌حرکت درمی‌آیند. برای نقل سناریوِ واقعی از جهت معکوس باید با قوانین بازی آشنا بود؛ اما از دید معکوس، قانون دوم ترمودینامیک عجیب‌ به‌نظر می‌رسد. یک سیستم ایزوله ایستا باقی می‌ماند یا در جهت بی‌نظمی رشد می‌کند، نه در جهت نظم. مقاله‌های مرتبط:
عملکرد بهتر کامپیوترهای کوانتومی نسبت به کامپیوترهای کلاسیک ثابت شد سفر در زمان در شرایط خاصی امکان‌پذیر است
اغلب قوانین فیزیکی مانع از تبدیل توپ‌های پراکنده‌ی بیلیارد به مثلث یا بازگشت چای به قوری یا فوران معکوس آتشفشان نمی‌شوند؛ اما این اتفاق‌ها در عمل رخ نداده‌اند؛ زیرا پیش‌نیاز آن‌ها وجود سیستم ایزوله و منظمی بدون هیچ‌گونه دخالت خارجی است که دقیقا برخلاف قانون دوم ترمودینامیک رخ می‌دهد. ماهیت این قانون دقیقا توصیف نشده است؛ اما پژوهشگران به‌دنبال بررسی اصول و مبانی اولیه‌ی آن هستند. بازگشت خودبه‌خودی زمان
پژوهشگرهای MIPT این سؤال را مطرح کردند: آیا زمان می‌تواند حداقل برای یک ذره‌ی مستقل و به‌مدت کسری از ثانیه، به‌صورت خودکار به‌عقب بازگردد؟ آن‌ها برای پاسخ به این سؤال به‌جای برخورد توپ‌های بیلیارد، آزمایش خود را روی یک الکترون منفرد در فضای بین‌ستاره‌ای خالی انجام دادند. آندری لبدف، یکی از نویسندگان این مقاله، دراین‌زمینه می‌گوید: فرض کنید الکترون در نقطه‌ای متمرکز شده است. این، یعنی درباره‌ی موقعیت آن در فضا مطمئن هستیم. قوانین فیزیک کوانتومی مانع از پی‌بردن به موقعیت دقیق و مطلق الکترون می‌شوند؛ اما می‌توانیم منطقه‌ی کوچکی را در نظر بگیریم که الکترون در آن قرار گرفته است. به‌عقیده‌ی این فیزیک‌دان، وضعیت الکترون تحت‌تأثیر معادله‌ی شرودینگر تکامل پیدا می‌کند. معادله‌ی شرودینگر، معادله‌ای خطی است که تابع موج یا وضعیت سامانه‌ی مکانیکی کوانتومی را توصیف می‌کند. اگرچه این معادله هیچ تفاوتی بین گذشته و آینده قائل نمی‌شود، بخشی از فضا که حاوی الکترون است، به‌سرعت توسعه می‌یابد. بدین‌ترتیب، سامانه به بی‌نظمی بیشتر گرایش پیدا می‌کند. نبود قطعیت در موقعیت الکترون هم افزایش پیدا می‌کند. براساس قانون دوم ترمودینامیک، این روند مشابه بی‌نظمی فزاینده در سامانه‌ای بزرگ (مثل میز بیلیارد) است. در این قانون، وضعیت کل آنتروپی سامانه‌ی ایزوله هرگز با گذشت زمان کاهش پیدا نمی‌‌کند. والری وینوکور، یکی از مؤلفان این مقاله از آزمایشگاه ملی آرگون ایالات متحده می‌گوید: معادله‌ی شرودینگر برگشت‌پذیر است. از دیدگاه ریاضی، در تبدیلی مشخص به‌نام پیوستگی پیچیده، این معادله یک الکترون را توصیف می‌کند که در بازه‌ی زمانی یکسانی به همان بخش کوچک از فضا بازمی‌گردد. اگرچه این پدیده در طبیعت دیده نمی‌شود، ازنظر تئوری، براثر نوسان تصادفی در پس‌زمینه‌ی مایکروویوی کیهانی امکان‌پذیر است. پژوهشگران این تیم احتمال بازگشت خودبه‌خودی الکترون به‌عقب را به‌اندازه‌ی کسری از ثانیه محاسبه کردند. آن‌ها به این نتیجه رسیدند که حتی اگر به‌اندازه‌ی کل عمر جهان (13.7 میلیارد سال) 10 میلیارد الکترون را در هر ثانیه بررسی کنند، تکامل معکوس وضعیت ذره، تنها یک‌مرتبه اتفاق خواهد افتاد و حتی پس‌ازآن، الکترون بیش از یک‌میلیاردیم ثانیه به گذشته بازنخواهد گشت. درباره‌ی پدیده‌ها در مقیاس بزرگ‌تر، ازجمله توپ‌های بیلیارد و آتش‌فشان‌ها و موارد دیگر، قطعا بازه‌های زمانی و تعداد الکترون‌ها و ذرات دیگر بیشتر خواهد بود. به‌همین‌دلیل، در طبیعت نمی‌توان انتظار داشت افراد مسن، جوان شوند یا جوهر روی کاغذ دوباره به جوهردان بازگردد.
چهار مرحله‌ی آزمایش واقعی روی کامپیوتر کوانتومی که مراحل آزمایش فرضی ازجمله الکترون در فضا و شباهت تصویر با توپ‌های بیلیارد را نشان می‌دهد. هرکدام از سه سیستم از نظم به بی‌نظمی تکامل پیدا می‌کنند؛ اما در مرحله‌ی بعد، یک عامل تداخلی خارجی و زمان‌دار این فرایند را معکوس می‌کند بازگشت زمان براساس نیاز
در مرحله‌ی بعدی، پژوهشگران در آزمایشی چهارمرحله‌ای زمان را به‌عقب برگرداندند، با این تفاوت که این بار به‌جای یک الکترون، وضعیت کامپیوتر کوانتومی را بررسی کردند که از دو و سه عنصر بنیادی به‌نام کیوبیت‌های ابررسانا ساخته شده بودند. مرحله‌ی اول. نظم: به هر کیوبیت در وضعیت ابتدایی مقدار صفر تخصیص می‌یابد. این ترکیب‌بندی منظم متناظر با قرارگرفتن یک الکترون در منطقه‌ای کوچک یا ردیفی منظم از توپ‌های بیلیارد قبل از برخورد است. مرحله‌ی دوم. فروپاشی: نظم در این مرحله از بین می‌رود. الکترون در بخش بزرگی از فضا حرکت می‌کند. در مثال بیلیارد، توپ‌ها در جهت‌های مختلف به‌حرکت درمی‌آیند. در این وضعیت، به‌دلیل تغییر الگوی صفر و یک‌ها، کیوبیت پیچیده‌تر می‌شود. با اجرای برنامه‌ی تکاملی روی کامپیوتر کوانتومی می‌توان به این هدف رسید. فروپاشی مشابه به‌دلیل واکنش با محیط رخ می‌دهد. بااین‌حال، برنامه‌ی کنترل‌شده‌ی تکامل خودکار آخرین مرحله‌ی آزمایش را عملی می‌سازد. از الگوریتم بازگشت زمان می‌توان برای افزایش دقت کامپیوترهای کوانتومی استفاده کرد
مرحله‌ی سوم. وارونه‌سازی زمان: برنامه‌ای ویژه وضعیت کامپیوتر کوانتومی را به‌گونه‌ای تغییر می‌دهد که از حالت بی‌نظمی به‌صورت معکوس وارد نظم شود. در نمونه‌ی الکترون، این عملیات به نوسان تصادفی مایکروویو بستگی دارد با این تفاوت که این‌بار این حرکت عمدی بوده است. در مثال بیلیارد، این عمل مانند انجام محاسبات اولیه برای ضربه‌‌زدن به توپ است. مرحله‌ی چهارم. بازتولید: برنامه‌ی تکاملی از مرحله‌ی دوم باردیگر اجرا شد. اگر ضربه با موفقیت اعمال شود، برنامه به بی‌نظمی منجر نخواهد شد؛ بلکه وضعیت کیوبیت‌ها را به گذشته برمی‌گرداند. بدین‌‌ترتیب الکترون به وضعیت اولیه بازمی‌گردد یا در مثال توپ بیلیارد، توپ‌‌ها دوباره مثلث را تشکیل می‌دهند. پژوهشگران به این نتیجه رسیدند 85 درصد از نمونه‌های کامپیوترهای کوانتومی با دو کیوبیت به وضعیت اولیه‌ی خود برمی‌گردند. وقتی سه کیوبیت وارد میدان شوند، احتمال خطا افزایش می‌یابد و احتمال موفقیت به 50 درصد می‌رسد. به‌نقل از مؤلفان، این خطاها به‌دلیل نقص در کامپیوتر کوانتومی واقعی رخ می‌دهند. هرچه دستگاه‌های پیچیده‌تری طراحی شوند، نسبت خطا هم کاهش می‌یابد. جالب‌تر اینکه می‌توان از الگوریتم بازگشت زمان برای ساخت کامپیوترهای کوانتومی دقیق‌تر استفاده کرد. لبدف می‌گوید: این الگوریتم به‌روزرسانی‌شدنی است و می‌توان از آن برای آزمودن برنامه‌هایی استفاده کرد که مخصوص کامپیوترهای کوانتومی نوشته شده‌اند و بدین‌ترتیب خطا و نویز را از بین برد.





نظرات شما

ارسال دیدگاه

Protected by FormShield

ساير مطالب

اپل آرکید؛ پلتفرم بازی اپل با پرداخت حق اشتراک

چرا هیچ پلی روی رود آمازون ساخته نشده است؟

اپل سرویس اشتراکی استریم ویدیو Apple TV Channels را معرفی کرد

سرویس اشتراک تلویزیون اپل تی‌وی پلاس معرفی شد

تیم کوک از محبوبیت فراوان سرویس‌های اپل خبر داد

هدست واقعیت مجازی Reverb شرکت HP رقیبی سرسخت برای Vive Pro

3 تفریح رایگان در کوالالامپور؛ مالزی

اسنپ در شیراز 24 ساعت رایگان شد

بیوگرافی ساموئل مورس؛ هنرمند پایه‌گذار ارتباطات الکتریکی مدرن

ون لوکس مرسدس بنز کلاس V با تیونینگ کلاسن معرفی شد

اولین زنی که همراه پرواز تجاری به فضا رفت، از تجربه‌اش می‌گوید

سرویس اشتراکی اپل نیوز پلاس با ارائه 300 مجله معرفی شد

نسخه‌های جدید iOS، مک OS، تی وی OS و واچ OS اپل فردا منتشر می‌شوند

هجوم مردم آمریکا به کوهستان‌های مملو از شقایق کالیفرنیا

اپل کارت معرفی شد؛ عزم راسخ کوپرتینویی‌ها برای تحول در کارت‌های اعتباری

تنهایی می‌تواند برای نوجوانان مفید باشد

دوج چارجر در گذر زمان؛ از سال 1966 تا 2019

معرفی استارتاپ‌های یونیکورن صنعت بازی

مرسدس بنز G63 ضدگلوله با تیونینگ اینکاس معرفی شد

اپل چگونه از سرویس‌های خود میلیاردها دلار درآمد کسب می‌کند؟

چرا خودکشی در مردان بیشتر است؟

افزایش سرعت توسعه توان هم‌جوشی برای تولید انرژی نامحدود در زمین

افزایش درآمد شیائومی از خدمات اینترنتی و فروش محصولات خارج از مرزهای چین

دوربین کانن EOS-1D X Mark III اوایل سال 2020 میلادی معرفی می‌شود

حقایقی پنهان و جذاب از طراحی کابین هواپیما

اوبر با پرداخت 3.1 میلیارد دلار کریم را تصاحب می‌کند

رنجرور در نبرد حقوقی با لندویند چین پیروز شد

چگونه در کمتر از 15 دقیقه یک تیزر تبلیغاتی جذاب برای کسب و کار خود بسازیم؟

گوگل آزادی عمل بیشتری برای انتخاب اپلیکیشن جستجو و مرورگر به کاربران اندروید می‌دهد

با بهترین گوشی های چینی آشنا شوید

گلکسی A90 با نمایشگر بزرگ و تراشه‌ قدرتمند معرفی می‌شود

بهترین بازی‌های رایگانی که هم‌اکنون می‌توان تجربه کرد

عملکرد ضعیف کسب‌و‌کارهای داخلی در شبکه‌های اجتماعی و در ارتباط با کاربران

ابداع الگوریتمی برای کاهش زمان اندازه‌‌گیری میدان الکترومغناطیسی دکل‌‌های مخابراتی توسط پژوهشگران کشور

چرا دندان‌های بیشتر افراد نامرتب است؟

لامبورگینی اونتادور با تیونینگ لیبرتی واک و اینفینیت موتوراسپرت

اورگرند چین بزرگترین سازنده خودروهای برقی خواهد شد

اولین نمونه از تویوتا سوپرا مدل 2020 با پیشرانه 2JZ تولید شد

کشف مجموعه‌ای عظیم از فسیل جانوران در چین

رکورد سرعت فورد GT با 483 کیلومتربرساعت ثبت شد

زوم‌اپ: Splice؛ اپلیکیشنی ساده و جذاب برای ویرایش فایل ویدیویی

دانشمندان به‌دنبال شناخت بیشتر از آبشارها هستند

کم‌مصرف‌ترین خودروهای بنزینی و دیزلی در سال 2019

اولین پستاندار روی زمین در اثر تغییرات اقلیمی منقرض شد

افزایش قدرت فورد فیستا ST با اپلیکیشن Mountune

چگونه فایل‌های رمزدار مایکروسافت آفیس را بازکنیم؟

نگاه اولیه به نسخه مبتنی بر کرومیوم مایکروسافت اج

شیائومی می نوت بوک ایر 12.5 اینچی، 6 فرورودین‌ماه معرفی می‌شود

واتساپ تعداد دفعات فوروارد شدن پیام‌‌های ارسال‌شده را نشان می‌دهد

شاسی فیبرکربن اختصاصی مک لارن رونمایی شد