通过模拟量子“时间旅行”证明量子领域中的蝴蝶效应
使用量子计算机模拟时间旅行,研究人员已经证明,在量子领域,没有“蝴蝶效应。”在这项研究中,信息——量子位或量子位——会“时间旅行”到模拟的过去。其中一个被严重损坏,打个比方说,就像踩到了一只蝴蝶。令人惊讶的是,当所有的量子位都回到“现在”时,它们看起来基本上没有改变,好像现实是自我修复的。
洛斯阿拉莫斯国家实验室的理论物理学家尼古拉·希尼辛与洛斯阿拉莫斯非线性研究中心的博士后严斌共同撰写了这篇论文。他说:“在量子计算机上,模拟时间上的反向演化,或者模拟回溯到过去的过程,都没有问题。”“因此,如果我们回到过去,增加一些小的损伤,然后再返回,我们就可以看到复杂的量子世界会发生什么。我们发现我们的世界依然存在,这意味着量子力学中没有蝴蝶效应。”
量子时间旅行
在洛斯阿拉莫斯国家实验室的一个小组的研究中,爱丽丝准备了她的量子位,并将信息置乱酉U应用于这个量子位和其他许多量子位。鲍勃以任何方式测量她的量子位,将量子位翻转到爱丽丝不知道的状态。爱丽丝仍然可以通过单一解码单元重建她的信息。
在雷·布雷德伯里1952年的科幻小说《惊雷之声》中,一个角色用一台时间机器回到了遥远的过去,在那里他踩到了一只蝴蝶。回到现在,他发现了一个不同的世界。这个故事通常被认为是创造了“蝴蝶效应”这个术语,这个术语指的是一个复杂的动态系统对其初始条件的高度敏感性。在这样一个系统中,早期的小因素继续强烈地影响着整个系统的进化。
相反,严和发现,在量子系统中,模拟回到过去造成微小的局部损伤,只会导致目前微小的、无足轻重的局部损伤。
这种效应在信息隐藏硬件和量子信息设备测试中有潜在的应用。计算机可以通过将初始状态转换成强烈纠缠的状态来隐藏信息。
严说:“我们发现,即使入侵者对强纠缠态进行了破坏态的测量,我们仍然可以很容易地恢复有用的信息,因为这种破坏不会被解码过程放大。”"这证明了创造量子硬件来隐藏信息的说法是正确的."
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