“平行宇宙”要证实?科学家打造出预测多个“未来”的量子计算机

温暖 3个月前 (04-15)

该计算机在亚原子尺度上运行,最多能够同时模拟16条光子位置的时间线,也就是说该设备目前能够模拟16种未来。

今日消息,据外媒报道,来自新加坡南洋理工大学的科学家Mile Gu和格里菲斯大学的研究人员打造了一台能够生成由多种未来构成的叠加态的量子计算机

当前这项研究已经发表在了期刊《自然通讯》上,该研究受到了已经逝世的诺贝尔奖得主、理论物理学家查德·费曼的启发。据悉,费曼是第一个意识到亚原子粒子从位置A前往位置B时,不一定只选择一条路径的人,甚至亚原子粒子可能会同时沿着所有连接AB两点的路径运行。

研究团队的一位成员表示,他们的研究工作对费曼发现的这一现象进行了扩展,并利用这一现象建立起了未来的统计学模型。

据悉,该计算机在亚原子尺度上运行,最多能够同时模拟16条光子位置的时间线,也就是说该设备目前能够模拟16种未来。不过,研究人员也明确表示,从理论上来说,其采用的量子算法能够预测的未来数量”无穷无尽“。科学家们认为,这项最新突破以一种实际的方式证明了量子力学的奇异特性。

“平行宇宙”要证实?科学家打造出预测多个“未来”的量子计算机

简单来说,这台量子计算机能够同时生成多个“平行世界”,就像电影《回到未来》中的装置,能够预测现实和可能的未来。

Mile Gu表示:“我们在设想未来时,会想象出无数种可能性,而伴随着时间线不断向未来延伸,这些可能性的数量也会呈指数级增长。比如,如果我们每分钟都要从两个选项中选择一个,不到半小时,可能的未来就会多达1400万个,不到一天,这一数字就会超过宇宙中的量子总数。”

不同于经典粒子,量子可以作为“量子叠加态”,同时朝多个方向移动。Mile Gu的研究团队意识到,如果在一个非常小的尺度上运作,量子计算机便可以对一次决策过程造成的所有可能性的结果进行逐一分析。量子“叠加态”能够实现这一设想,即同时处于多种状态,只有当这一系统被人为观察到或者遭到干扰的时候,多种状态就会“塌缩”成其中的一种状态。

“平行宇宙”要证实?科学家打造出预测多个“未来”的量子计算机

这与著名的“薛定谔的猫”思想实验如出一辙,该实验是指,在盒子里有一只猫以及少量放射性物质,之后有50%的概率放射性物质会衰变并释放出毒气杀死这只猫,而同时也有50%的概率放射性物质不会衰变,猫能够活下来。盒子中必将会发生这两种结果之一,外部观测者只有打开盒子才能够知道里面的结果。由于在量子的世界中,盒子处于封闭的状态,整个系统保持不确定性的波态,猫的状态也处于生死叠加。

Mile Gu和格里菲斯大学的研究人员在进行的这项研究中,一个决策过程的可能未来结果将由光子的位置表示。而由多个可能未来组成的叠加态的权重由系统坍缩时,其中各个结果发生的可能性决定,目前该机器已经展示出了一种应用场景,即评估科学家们目前对特定选项的偏好会对未来产生怎样的影响。

格里菲斯大学博士生法扎德•加法里介绍:“我们的方法是将每种偏好造成的所有可能结果合成一个量子叠加态,目前有许多人工智能算法观察自身行为的微小变化对不同未来结果造成的影响,并借此进行学习。我们的技术能够让量子增强人工智能更高效地学习自身行为造成的影响。“

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