“平行宇宙”要證實?科學家打造出預測多個“未來”的量子計算機

溫暖 6年前 (2019-04-15)

該計算機在亞原子尺度上運行,最多能夠同時模擬16條光子位置的時間線,也就是說該設備目前能夠模擬16種未來。

今日消息,據外媒報道,來自新加坡南洋理工大學的科學家Mile Gu和格里菲斯大學的研究人員打造了一臺能夠生成由多種未來構成的疊加態的量子計算機。

當前這項研究已經發表在了期刊《自然通訊》上,該研究受到了已經逝世的諾貝爾獎得主、理論物理學家查德·費曼的啟發。據悉,費曼是第一個意識到亞原子粒子從位置A前往位置B時,不一定只選擇一條路徑的人,甚至亞原子粒子可能會同時沿著所有連接AB兩點的路徑運行。

研究團隊的一位成員表示,他們的研究工作對費曼發現的這一現象進行了擴展,并利用這一現象建立起了未來的統計學模型。

據悉,該計算機在亞原子尺度上運行,最多能夠同時模擬16條光子位置的時間線,也就是說該設備目前能夠模擬16種未來。不過,研究人員也明確表示,從理論上來說,其采用的量子算法能夠預測的未來數量”無窮無盡“??茖W家們認為,這項最新突破以一種實際的方式證明了量子力學的奇異特性。

“平行宇宙”要證實?科學家打造出預測多個“未來”的量子計算機

簡單來說,這臺量子計算機能夠同時生成多個“平行世界”,就像電影《回到未來》中的裝置,能夠預測現實和可能的未來。

Mile Gu表示:“我們在設想未來時,會想象出無數種可能性,而伴隨著時間線不斷向未來延伸,這些可能性的數量也會呈指數級增長。比如,如果我們每分鐘都要從兩個選項中選擇一個,不到半小時,可能的未來就會多達1400萬個,不到一天,這一數字就會超過宇宙中的量子總數。”

不同于經典粒子,量子可以作為“量子疊加態”,同時朝多個方向移動。Mile Gu的研究團隊意識到,如果在一個非常小的尺度上運作,量子計算機便可以對一次決策過程造成的所有可能性的結果進行逐一分析。量子“疊加態”能夠實現這一設想,即同時處于多種狀態,只有當這一系統被人為觀察到或者遭到干擾的時候,多種狀態就會“塌縮”成其中的一種狀態。

“平行宇宙”要證實?科學家打造出預測多個“未來”的量子計算機

這與著名的“薛定諤的貓”思想實驗如出一轍,該實驗是指,在盒子里有一只貓以及少量放射性物質,之后有50%的概率放射性物質會衰變并釋放出毒氣殺死這只貓,而同時也有50%的概率放射性物質不會衰變,貓能夠活下來。盒子中必將會發生這兩種結果之一,外部觀測者只有打開盒子才能夠知道里面的結果。由于在量子的世界中,盒子處于封閉的狀態,整個系統保持不確定性的波態,貓的狀態也處于生死疊加。

Mile Gu和格里菲斯大學的研究人員在進行的這項研究中,一個決策過程的可能未來結果將由光子的位置表示。而由多個可能未來組成的疊加態的權重由系統坍縮時,其中各個結果發生的可能性決定,目前該機器已經展示出了一種應用場景,即評估科學家們目前對特定選項的偏好會對未來產生怎樣的影響。

格里菲斯大學博士生法扎德•加法里介紹:“我們的方法是將每種偏好造成的所有可能結果合成一個量子疊加態,目前有許多人工智能算法觀察自身行為的微小變化對不同未來結果造成的影響,并借此進行學習。我們的技術能夠讓量子增強人工智能更高效地學習自身行為造成的影響。“

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