Simulácia cestovania v čase vyvrátila dohady: Žiadny „motýlí efekt“ v kvantovom stave neexistuje

Pri cestovaní časom do minulosti nemôže dôjsť k takzvanému motýliemu efektu, ktorý by mal v prítomnosti katastrofické dôsledky. Aspoň to tvrdia teoretickí fyzici z národného laboratória v Los Almos vo svojom výskume publikovanom v Physical Review Letters, na ktorý upozornil portál Sciencealert.

Vedci pomocou kvantového počítača skúmali, či v kvantovej sfére môže dôjsť k motýliemu efektu. Motýlí efekt, často označovaný aj ako efekt motýlieho krídla, je jav, pri ktorom vplyvom minimálnych počiatočných zmien dôjde k veľkým zmenám vývoja celého systému. Tento pojem sa vzťahuje k myšlienke, že aj niečo tak banálne ako trepotanie motýlích krídiel môže spôsobiť tajfún niekde na opačnej strane zemegule.

Pixabay

Vedci využili kvantový počítač na cestovanie časom

Vedci Bin Yan a Nikolai Sinitsyn spomínaný efekt overili na kvantovom počítači IBM – Q, na ktorom je podľa ich slov možné bez problémov simulovať opačný chod času, prípadne simulovať spustenie určitých procesov tak, aby sa v čase vracali do minulosti.

Hoci reálne cestovanie časom je až príliš veľké sci-fi, do určitej časti nám to umožňujú kvantové počítače. Tie pri svojej činnosti totiž využívajú princíp superpozície a kvantového zapletenia častíc.

Kvantové zapletenie je jav, pri ktorom sú dve kvantové častice vzájomne prepojené a zdieľajú svoje fyzické stavy nezávisle od vzdialenosti medzi nimi. Obraz kvantového zapletenia sa podarilo zachytiť iba nedávno. Zaznamenaný obraz pritom môže prispieť k pokroku v oblasti kvantových technológií a viesť k novým typom zobrazovania kvantových stavov.

Kvantové počítače taktiež pracujú s jednotkou kvantovej informácie – qubit. Ten okrem hodnôt 0 a 1 dokáže nadobudnúť  obe hodnoty súčasne – tento stav je potom známy ako superpozícia. Existenciu superpozície využívajú aj vedci z Argonského národného laboratória, ktorí pracujú na vytvorení nehacknuteľného internetu. Tým sa vo februári podarilo na predmestiach Chicaga vytvoriť 52 kilometrov veľkú „kvantovú slučku“, čím zároveň vytvorili jednu z najväčších kvantových sietí v krajine.

National Institute of Standards and Technology

Motýlí efekt v kvantovom svete neexistuje

Zjednodušene povedané, kvantový počítač vedcom umožňuje získať všetky dostupné riešenia naraz a nie je potrebné spúšťať rovnaký proces viackrát s rôznymi parametrami. Tiež im umožňuje spätne analyzovať minulosť a presne určiť, ako by sa veci v danom systéme odohrali, ak by sa zmenila čo i len jedna udalosť.

Portál Phys informoval, že aj z týchto dôvodov vedci z národného laboratória v Los Almos využili na svoj výskum kvantový počítač. Vedci na kvantovom počítači simulovali vrátanie sa v čase, kde poškodili niekoľko qubitov.

Tie sa však postupom času samé opravili a k žiadnym ďalším škodám neprišlo. Vedci tak zistili, že aj napriek napáchaným škodám sa vytvorený kvantový svet nezrútil, čo znamená, že v kvantovej mechanike neexistuje žiadny motýlí efekt. Ďalej zistili, že väčšina kvantových informácii bola skrytá hlboko v minulosti vo forme kvantových korelácií, ktoré sa nedajú poškodiť žiadnymi malými zmenami.

Výsledky, ku ktorým vedci dospeli, by sa mohli využiť aj na overenie kvantových technológií. Iba v tom prípade, ak pri testovanej technológii nedôjde k motýliemu efektu, si môžeme byť istí, že technológia je naozaj kvantová.

Čítajte viac z kategórie: Novinky