量子コンピュータで初めて時間の「逆流」を実現

英国インディペンデント紙の最近の報道によると、米国、スイス、ロシアの科学者からなる国際研究チームが、量子コンピューターの助けを借りて「時間の矢」の方向を初めて逆転させたと科学誌「サイエンティフィック・リポーツ」に記した。常識に反するこの画期的な研究は、宇宙を支配するメカニズムやプロセスについての私たちの理解を変える可能性があり、量子コンピューターの開発を促進することも期待されています。

[[259732]]

研究者らは、熱力学の第二法則によれば、時間は直線的で一方向にしか進まないと述べている。システムは常に秩序から無秩序へと進むのであり、その逆ではありません。しかし、新たな実験では、テーブルの上に散らばったビリヤードのボールが元の三角形の配置に戻るのと同じように、量子コンピューターを使って時間を「逆方向に」実行した。

「我々は熱力学的な時間の矢印が逆方向に進化する状態を人工的に作り出した」とモスクワ物理工科大学（MIPT）量子情報物理学研究所所長のゴルデイ・レスヴィギ博士は語った。

彼らは電子「キュービット」（キュービット）で構成された量子コンピュータを使用しました。量子ビットは量子コンピュータにおける情報の基本単位であり、「1」、「0」、またはこれら 2 つの混合「重ね合わせ」によって記述されます。

実験では、量子ビットが1と0が絶えず変化するますます複雑な状態になる「進化プログラム」が開始された。その過程で、量子ビットは、ビリヤードのボールが打ちのめされてあちこちに散らばっていくように、秩序を失います。しかしその後、別のプログラムが量子コンピュータの状態を変更し、混沌から秩序へと「逆方向」に進化させ、量子ビットが初期状態に戻った。

研究者らは、2つの量子ビットを使用した場合、「時間反転」の成功率は85%であることを発見した。 3 つの量子ビットを使用すると、成功率は 50% に低下しました。彼らは、使用される機器の高度化が進むにつれて、エラー率は低下すると予想されると考えています。

また、この実験は量子コンピューターの開発の進歩にも役立つ可能性があるとも述べた。 「私たちのアルゴリズムは更新可能で、量子コンピューター用に書かれたプログラムをテストするのに使用でき、ノイズやエラーを排除できる」とレスヴィン氏は語った。