Vědci ‚obrátili čas‘ v simulaci kvantového počítače. Stroj času ale nečekejte

TLDR verze: Ruští vědci ve spolupráci s kolegy ze Švýcarska a USA vrátili stav kvantového počítače biliontinu sekundy dozadu. Což je zajímavý pokus z hlediska kvantových počítačů & kvantové fyziky, ale o „cestování časem“ vskutku nejde (studie tu).

Experiment, kde zítra znamená včera!

Možná jste už zaznamenali titulky, podle nichž se vědcům z moskevského Institutu pro vědu a technologie podařilo „obrátit čas“ (skutečnosti vrátit stav částice) na kvantovém počítači! Simulaci částice totiž donutili po deset miliardtin sekundy vyvíjet se pozpátku – to celé v prázdném mezihvězdném prostoru, tedy bez vlivu jiných částic. Nastane apokalypsa? Blíží se možnost přesvědčit Adolfa Hitlera, aby si krom umělecké školy podal i záložní přihlášku na pajdák? Anebo jde o nezávadné vědecké hraní?

Cé je správně! Zjednodušeně lze říct, že vzdor BOMBASTICKÝM TITULKŮM je poslední moskevský experiment tak trochu něco podobného, jako když v ralley videohře obrátíte čas nazpět… nebo načtete starší pozici. Nejde o žádnou formu cestování časem. To by ale zase zavánělo bagatelizací původního experimentu. Pojďme si ho tedy popsat trochu obšírněji.

Na klasickém počítači je podobný reverzní úkon triviální. U mechanické simulace třeba kulečníku stačí obrátit směr pohybu a rotaci všech objektů a pokračovat v simulaci. Trochu se nám situace komplikuje kvůli tření. Výše uvedené tedy platí, jenom pokud by byla bez tření. Případně tedy musíme koeficient tření udělat negativní, což by však realitě velice rozhodilo vesmírné pořádky.

V kvantovém počítači jde ovšem o zajímavější problém, zvláště simulujeme-li částice. Těch je totiž, odborně řečeno, celý KOTEL, a jejich vlastnosti i interakce jsou z kvantové podstaty obtížně odhadnutelné. Přesto ruský pokus ukázal, že podobně precizně načasovaný zásah do systému dvou či tří qubitů simulujících rozptyl JEDINÉ ČÁSTICE možno realizovat. V aktuální novince se to podařilo vědátorům dokonce spáchat s 85% úspěšností.

Jde o solidní pokrok kupředu v naší snaze zkoumat kvantové systémy. Nejde však o jakkoli praktický vynález ani cestování časem. Snad jediné, co může slibovat za aplikace, jsou silně teoreticky nové metody zpřesnění kvantových počítačů.

Pomůže to totiž sestrojit stroj času? Asi nebude překvapivé, když napíšu: těžko. Podobný výzkum ale pomáhá lépe porozumět jednosměrnosti času i z jiných pohledů než tradiční „bo entropie“, čili směřování k chaosu a neuspořádanosti.

Probudím se včera?

V realitě postihnout VEŠKERÉ vlivy a časový vývoj obrátit vhodným současným kopancem třeba do toho kulečníku nejde. Museli bychom totiž kopnout ne do každé koule, ale do každé částice v kouli, stolu a vzduchu tak, aby se třeba i teplo ze stolu přeměnilo zpět na mechanickou energii a koule urychlovalo.

Možná můžete namítnout „Nojo, ale co kdybychom měli FAKT VĚTŠÍ & LEPŠÍ kvantový počítač, abychom simulovali více částic včetně jejich interakcí? Nešlo by potom o virtuální cestování časem?“

Inu, velmi, velmi hypoteticky jistou limitovanou optikou možná ano. Třeba za milion let, až bude civilizace po patnácté technologické singularitě a nejmenší Homo entitusy si budou pro zábavu na kvantových tabletech u snídaně simulovat vlastní Velké třesky, bude výpočetní kapacita teoreticky dovolovat komplexnější reverzi času uvnitř simulace. Ale ne v jejím venku.

Velmi hypoteticky si v takové pohádce lze představit, že už chápeme lépe kvantové bulšity pohybu částic, které dnes máme stále v mlžném oparu. A možná jej mimo něj nikdy mít nebudeme, protože prostě nepůjde změřit více vlastností částic najednou.

Nějakým bazmekem zaznamenáme pozici, směr a rychlost všech částic (LOL!) v našem galaktickém okolí (ROFL!), třeba těch 129 tisíc světelných let okolo. Pak budeme uvnitř kvantově-počítačové simulace (furt jen simulace!) mít možnost propočítat jejich stav pár tisíc let dozadu vůči jednomu bodu galaxie (protože některé částice v době měření mohly být už mimo jeho dosah, ale mohly být součástí minulosti galaxie).

Řekněme, že bychom už tou dobou chápali biochemii těla/mozku. A ukázalo se, že naše neuronové sítě jsou deterministické (což není rozhodně zaručené). A že chaos hraje minimální nebo nulovou roli. Potom by snad by taková simulace mohla i řešit rozhodování životních forem. Snad by to tedy ukázalo nejen stav/polohu částic, ale i rozhodnutí lidí a jiných forem života. Ani ruský pokus nevypočítal vrácený elektron stoprocentně, takže bychom museli taky doufat, že podobná odchylka bude časem nulová…

Návrat do minulosti

Asi není třeba dlouhého vysvětlení k popisu, že podobná výpočetní kapacita je z našeho dnešního pohledu naprosto a totálně mešuge. V celé podobné úvaze je asi tucet velmi spekulativní „ale„, které nemusejí být nikdy vyřešeny. Třeba protože prostě vesmír může přicházet s virtuálními částicemi (nacházejícími se mimo ono hypotetické megaměření) a ovlivňovat jimi nepředvídatelně celý jev. „Bůh“ hraje v kostky nadšeněji než starý gambler.

Spíše tedy uvěřím existenci jednorožců než podobné formě cestování časem. A i podobný vynález by pořád uměl minulost jenom simulovat/predikovat. Problém ale netkví jenom v „technických“ a „fyzikálních“ problémech podobné simulace. Ale i v tom, že mezi původním jevem a jeho simulací neplatí úměra 1:1. Zjednodušeně řečeno: pokud bychom měli perfektní počítač schopný perfektně nasimulovat umělý vesmír, musel by ten počítač být větší/komplexnější než původní vesmír.

To se pak dostaneme k tomu, že „jednodušší“ by bylo pomalu dát vzniknout novému vesmíru a pozorovat vývoj jevů v něm. Třeba červí díry existují a dovolují existenci uzavřených časových smyček. Což je fyzikálně asi jediná, leč stále velmi hypotetická a neprokázaná, možnost „cestování časem“. Pak bychom jako tvůrci mohli v onom novém vesmíru rozmístit v průběhu jeho historie „savepointy“ skrze červí díry.

Pak bychom si konečně mohli cestovat časem, jak je ctěná libost. A pokud existuje Bůh nebo nějaký podobný nezmar, třeba právě z podobné tužby po real shit savingu vesmír i vytvořil. Náboženský slogan „save your souls“ by pak dostal zcela nového rozměru!

I k podobné šílené verzi budoucnosti/minulosti (?) je ale od moskevského pokusu s pozicí elektronu biliontinu sekundy nazpět… docela dlouhá cesta!

[TK, LL]

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, která připravuje přípravné testy pro studenty vysokých škol – podpořte i vy drobákem mojí snahu informovat o vědě věčně & vtipně a přispějte mi v kampani na Patreonu.

A sledujte mojí snahu případně i na Facebooku či YouTube!

Diskuze