2010年7月23日星期五

"穿越"之人真存在?量子態隱形傳輸否定"祖父悖論"


"穿越"之人真存在?量子態隱形傳輸否定"祖父悖論"
2010年07月23日09:16
來源:《科技日報》

若真的存在“穿越”之人,能返回過去殺死自己的祖父,豈不是可以阻止自己的降生,那這個“穿越”凶手又怎麼可能存在呢?這就是時間旅行裡著名的“祖父悖論”。該悖論一直被看成攻擊時間旅行可能性的致命武器。但據物理學家組織網7月22日(北京時間)報道,麻省理工學院的物理學家們提出了一個嶄新理論:量子態隱形傳輸會決定此人在時間旅行中“有所為”且“有所不為”,即使重返歷史之旅能夠實現,人們也不可能改變歷史。

  新理論的關鍵是封閉類時曲線(closed timelike curve,CTC)這一概念,封閉類時曲線就像一個封閉的時間圓環,出發后還會返回到起始時間點。該概念的研究風潮自上世紀40年代便已展開,雖然其完全符合廣義相對論,但它關系到時光倒流的可能性,因此究竟是否存在一直引發廣泛爭議。

  在一份最新報告中,科學家們發現封閉類時曲線的存在可建立在一種糅合了“量子態隱形傳輸”與“后選擇”的新理論模型上。

  量子態隱形傳輸就是遠距離傳輸,是在無比奇特的量子世界裡,量子呈現的“糾纏”運動狀態。該狀態的光子如同有“心電感應”,能使需要傳輸的量子態“超時空穿越”,在一個地方神秘消失,不需要任何載體的攜帶,又在另一個地方瞬間出現。在“超時空穿越”中它傳輸的不再是經典信息,而是量子態攜帶的量子信息,這些量子信息是未來量子通信網絡的組成要素。

  在建立量子態隱形傳輸的基礎上,科學家又疊加上了“后選擇”算法,完成了一種新模型(P-CTCs)。“后選擇”算法能夠確保某一特定類型的量子信息態進行隱形傳輸,而將其他量子信息過濾掉。隻有經“后選擇”法認定傳輸前后能自相一致的量子信息態,才有資格得到這種“通行証”,進行隱形傳輸。這種情況下,時間旅行成立的先決條件就是一個自治、不產生矛盾的環境狀態。它允許回到過去時空,但禁止一切可能在未來導致悖論產生的行為。

  研究人員在報告中稱,暫且不考慮時間機器怎麼造,隻在重返歷史的理論中,就一直匱乏某條路徑。而在“量子態隱形傳輸”與“后選擇”模型疊加的P-CTCs形式下,量子的表現可看作是量子所做的一種時間旅行,同時,這一現象也會發生在任何一個常規量子力學實踐中,進一步為經典的“祖父悖論”提供了“首尾必相一致”的論斷,理論上使時間機器可邁出“祖父悖論”的夢魘。具體的情形有點難以想象,研究者戲稱,可能就像電影中孤膽英雄總會撐到最后,所謂的“祖父”也可能在他孫子的陰謀中百殺不死,屢次逃避死神。(張夢然)
http://scitech.people.com.cn/BIG5/12230387.html

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