up_icon
Science

Ταξίδι στον Χρόνο: Καλό το Dark, αλλά τι ισχύει στην Κβαντική Φυσική;

02 Αυγούστου 2020 Christos Elpidis

Ταξίδι στον Χρόνο: Καλό το Dark, αλλά τι ισχύει στην Κβαντική Φυσική;

Το ταξίδι στον Χρόνο έχει απασχολήσει και εξακολουθεί να απασχολεί την Ανθρωπότητα εδώ και πολλούς αιώνες, με τα παραδείγματα από την ποπ κουλτούρα να είναι…άπειρα (βλ. Dark, Back to the Future, Interstellar). Εκτός από τους συγγραφείς, τους κινηματογραφιστές και τους φιλόσοφους, το θέμα εξιτάρει και τους επιστήμονες, οι οποίοι προσπαθούν να δώσουν απαντήσεις με μια πιο λογική προσέγγιση.

Μία από τις τελευταίες έρευνες έρχεται από τους ερευνητές του Los Alamos National Laboratory, οι οποίοι δημοσίευσαν μια μελέτη σχετικά με τους κανόνες που ισχύουν στην Κβαντική Φυσική και τα συμπεράσματα τους είναι άκρως ενδιαφέροντα, αλλά και πολύ διαφορετικά από αυτά που φαντάζεται κανείς με τους κανόνες της Κλασικής Φυσικής.

Διαβάστε επίσης: Κατά πόσο είναι εφικτό το ταξίδι στο χρόνο;

Έχουμε ακούσει όλοι μας για το περίφημο φαινόμενο της πεταλούδας, δηλαδή ότι η κίνηση των φτερών μιας πεταλούδας σε ένα σύστημα θα μπορούσε να εκκινήσει μια αλληλουχία γεγονότων που θα οδηγήσουν σε κολοσσιαίες αλλαγές σε ένα άλλο σύστημα (π.χ. μια καταιγίδα ή έναν τυφώνα). Μια παραλλαγή αυτής της θεωρίας του χάους θα μπορούσε να γίνει σε ένα ταξίδι στον Χρόνο, υπό την έννοια ότι αν αλλάξεις κάτι μικρό στο παρελθόν, τότε το μέλλον μπορεί να διαμορφωθεί εντελώς διαφορετικά (βλ. Back to the Future). Στην περίπτωση της Κβαντικής Φυσικής δεν ισχύει κάτι τέτοιο, τουλάχιστον όχι σύμφωνα με τα όσα ισχυρίζονται οι ερευνητές.

Όπως αναφέρει ο Nikolai Sinitsyn, ένας εκ των ερευνητών,

Σε έναν κβαντικό υπολογιστή δεν υπάρχει κανένα πρόβλημα στην προσομοίωση της αντιστροφής του χρόνου (σ.σ. να γυρίζει ο χρόνος προς τα πίσω), επομένως, μπορούμε να δούμε ακριβώς τι συμβαίνει σε έναν πολύπλοκο κβαντικό κόσμο αν ταξιδέψουμε πίσω στο χρόνο, να προκαλέσουμε μια μικρή αλλαγή και να επιστρέψουμε πίσω στο σήμερα. Διαπιστώσαμε ότι ο κόσμος μας δεν είχε επηρεαστεί καθόλου από την αλλαγή, άρα δεν ισχύει το φαινόμενο της πεταλούδας, τουλάχιστον όχι στην κβαντομηχανική. Η έννοια του χάους στην Κλασική Φυσική και στη Κβαντική Φυσική πρέπει να αντιμετωπίζεται εντελώς διαφορετικά.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τον κβαντικό επεξεργαστή IBM-Q για να δημιουργήσουν ένα πολύπλοκο συστημα πολλών κβαντικών πυλών και να διενεργήσουν πειράματα αίτιου και αιτιατού στις δύο κατευθύνσεις του χρόνου (εμπρός και πίσω). Στην προσομοίωση τους έβαλαν στην εξίσωση δύο υποθετικούς ανθρώπους, την Alice και τον Bob, οι οποίοι φέρουν ο καθένας από ένα qubit πληροφορίας.

alice-bob-qubits.jpg

Στην υπόθεση τους, η Alice ετοιμάζει το δικό της qubit στο παρόν και το στέλνει πίσω στο χρόνο. Σε κάποια στιγμή στο παρελθόν, ο Bob αλληλεπιδρά με το qubit της Alice μετρώντας τις ιδιότητές του και στη συνέχεια το σύστημα επιστρέφει στον παροντικό χρόνο για να ελέγξει η Alice το qubit της. Με τους κανόνες της Κλασικής Φυσικής, το φαινόμενο της πεταλούδας υποδηλώνει ότι το qubit της Alice είναι συνδεδεμένο με τόσες πολλές μεταβλητές ώστε αυτή η μικρή αλληλεπίδραση του Bob να αλλάξει τελικά δραματικά την πληροφορία του στο παρόν. Στον κβαντικό κόσμο, όμως, η αλληλεπίδραση του Bob στο παρελθόν δεν άλλαξε σχεδόν τίποτα στην πληροφορία που ταξίδεψε πίσω στο μέλλον. Ισχύει μάλιστα το ακριβώς αντίθετο από την Κλασική Φυσική, υπό την έννοια ότι το qubit είναι τόσο συνδεδεμένο με διάφορες παραμέτρους που τελικά αυτές το προστατεύουν από το να αλλοιωθεί η πληροφορία που φέρει σε αυτό το ταξίδι στον χρόνο. Είναι ακόμη πιο παράξενο το γεγονός ότι όσο πιο μακριά στο παρελθόν ταξιδέψει το qubit, τόσο πιο πολύ προστατεύεται από αυτό το πολύπλοκο δίκτυο διασυνδέσεων με τις διάφορες άλλες παραμέτρους.

Διαβάστε επίσης: 10 λόγοι που τα ταξίδια στο χρόνο δεν είναι τόσο καλά όσο νομίζετε...

Η έρευνα μπορεί να μοιάζει σαν ένα χαβαλεδιάρικο πείραμα, ωστόσο, οι ερευνητές ισχυρίζονται πως μπορούν να κατανοήσουν πολλά πράγματα για τον κόσμο. Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα που αναφέρουν είναι αυτό του ελέγχου της ποιότητας ενός κβαντικού υπολογιστή. Από τη στιγμή που δεν μπορεί να τρέξει μια τέτοια προσομοίωση ένας κλασικός επεξεργαστής, το συγκεκριμένο πείραμα θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να δουν αν όντως ένας κβαντικός υπολογιστής λειτουργεί με βάση τις αρχές της Κβαντομηχανικής. Ένα άλλο παράδειγμα αφορά τη δημιουργία πρωτοκόλλου ασφαλείας για την προστασία των πληροφοριών σε έναν κβαντικό υπολογιστή: εάν κάποιο ποιο εξελιγμένο πρόγραμμα επιχειρήσει να “ανακατευτεί” με τις πληροφορίες των qubits, τότε το σύστημα θα μπορούσε να δημιουργεί αυτόματα μια πολύ πιο ισχυρή σύζευξη για να τα προστατεύσει.

Απλά και όμορφα, γιατί το Dark μας το ‘καψε εντελώς…

[via]

read more
Christos Elpidis

Το ταξίδι ξεκίνησε από έναν Atari ST 520 στα '80s για μια μακρά περίοδο καψίματος στο gaming με το Kick Off 2 (αν είχε eSports τότε θα ήμουν εκατομμυριούχος...) και τα κλασικά adventures. Μετά ήρθαν τα PCs, το Internet, τα MP3s, τα Mac, τα κινητά, τα smartphones και όλα τα μαραφέτια που ορίζουν την καθημερινότητα μας σήμερα.

Για όλα αυτά τα λέμε τα τελευταία 10 χρόνια μέσα από το Techgear.gr! Θα με βρείτε σε Twitter, Instagram και φυσικά στη Darkpony Digital!

ΣΧΟΛΙΑ
read more

Αναπτύχθηκαν οι πρώτοι φακοί επαφής που ταυτόχρονα θεραπεύουν παθήσεις των ματιών

14 Απριλίου 2022 Sofia Ntounia

Οι μισοί περίπου χρήστες φακών επαφής υποφέρουν με την έναρξη των εποχικών αλλεργιών, λόγω φαγούρας στα μάτια. Η εταιρεία Johnson & Johnson έχει πλέον αναπτύξει έναν νέο τρόπο αντιμετώπισης της αλλεργίας, ...

Πλαστικά σωματίδια βρέθηκαν για πρώτη φορά βαθιά στους πνεύμονες ζωντανών ανθρώπων

12 Απριλίου 2022 Sofia Ntounia

Τα τελευταία χρόνια, όλο και περισσότερες μελέτες έρχονται να αποδείξουν τη ρύπανση του περιβάλλοντος από πλαστικό ακόμα και στα πιο απόμακρα μέρη, όπως είναι η Αρκτική, η Ανταρκτική, ακόμα το ψηλότερο βουνό ...

Καταπολέμηση της παχυσαρκίας με έγχυση υδρογέλης στις αποθήκες λίπους

29 Μαρτίου 2022 Sofia Ntounia

Επιστήμονες στο Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Nanyang της Σιγκαπούρης σχεδίασαν μία νέα και πολλά υποσχόμενη θεραπεία για την καταπολέμηση της παχυσαρκίας. Αναπτύσσοντας μια ενέσιμη υδρογέλη και συνδυάζοντας το ...

Πλαστικά σωματίδια ανιχνεύονται για πρώτη φορά στο ανθρώπινο αίμα

28 Μαρτίου 2022 Sofia Ntounia

Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Vrije στην Ολλανδία έριξαν πρόσφατα φως στην έκταση που έχει πάρει το πρόβλημα της ρύπανσης από πλαστικό, εντοπίζοντας μικροπλαστικά σωματίδια στην κυκλοφορία του αίματος και ...

Πυρηνική σύντηξη: Ακόμη ένα σημαντικό επίτευγμα με ιδιωτική πρωτοβουλία

27 Μαρτίου 2022 Christos Elpidis

Εντείνονται οι προσπάθειες προκειμένου να καταστεί εφικτή η χρήση της πυρηνικής σύντηξης για την επίλυση του παγκόσμιου ενεργειακού προβλήματος, καθώς βλέπουμε ολοένα και περισσότερες πρωτοβουλίες από δημόσιους...

Έτοιμο για κλινικές δοκιμές σε ανθρώπους το πρώτο ανδρικό αντισυλληπτικό χάπι

24 Μαρτίου 2022 Sofia Ntounia

Επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο της Μινεσότα κατάφεραν να δημιουργήσουν το πρώτο αντισυλληπτικό χάπι που απευθύνεται σε άνδρες. Πέρα από τη χρήση του προφυλακτικού αλλά και μια πιθανή χειρουργική επέμβαση, ...

2 δισ. γενετικά τροποποιημένα κουνούπια θα απελευθερωθούν στη Florida

22 Μαρτίου 2022 Sofia Ntounia

Η Υπηρεσία Προστασίας του Περιβάλλοντος των ΗΠΑ (EPA) έχει εγκρίνει τη χρήση των γενετικά τροποποιημένων κουνουπιών της εταιρείας Oxitec, ως μέρος μιας στρατηγικής για τον έλεγχο μετάδοσης των ασθενειών που ...

Ερευνητές δημιούργησαν τη μικρότερη μπαταρία στον κόσμο

21 Μαρτίου 2022 Christos Elpidis

Η εξέλιξη των βιοαισθητήρων, όπως και η συνεχής ανάπτυξη των IoT συσκευών, έχουν οδηγήσει τους ερευνητές στην αναζήτηση νέων τεχνολογιών σχετικά με τις μπαταρίες, καθώς θέλουν να προσφέρουν όσο το δυνατόν ...

Νεές και πολύ ενδιαφέρουσες εξελίξεις σχετικά με την αντιγήρανση

16 Μαρτίου 2022 Sofia Ntounia

Παράγοντες που επιβραδύνουν τη διαδικασία της γήρανσης πετυχαίνουν με ασφάλεια να επαναφέρουν ώριμα κύτταρα στην κατάσταση νεοτέρων κυττάρων στα ποντίκια και βοηθούν στην αποκατάσταση της υγείας τους. Οι ...

Έρευνα: Ο τύπος αίματος σχετίζεται με τη σοβαρότητα της νόσου COVID19

14 Μαρτίου 2022 Sofia Ntounia

Από την αρχή της πανδημίας, επιστήμονες σε όλον τον κόσμο παρακολουθούν τη συσχέτιση μεταξύ διαφόρων πρωτεϊνών που συναντώνται στο αίμα ενός ασθενούς και της σοβαρότητας της νόσου COVID-19. Πλέον όλο και ...

Loader
techgear_icon