باستخدام أساليب المعلومات الكمومية، تم البرهنة بدقة على أنه بالنسبة لحالة غير متوازنة عيانية نموذجية |φ₀⟩، فإن الحالة المتطورة Ô(t)|φ₀⟩ تقترب حتماً من التوازن. وهذا يُكمل التجربة الحسابية التي أُجريت سابقًا على نموذج غاز معزول، حيث لوحظ نمو لا رجعي في إنتروبيا التشابك عند محو المعلومات الموزعة عن الاختلال الأولي. وهكذا، يجد القانون الثاني للديناميكا الحرارية وفرضية الأرجودية في الفيزياء الإحصائية تفسيرًا من منظور ديناميكيات المعلومات الكمومية. الاستنتاج الرئيسي: في الأنظمة العيانية النموذجية، يعتبر انتشار المعلومات غير المتوازنة ومحوها عمليتين حتميتين، تنشئان اللا رجعة وازدياد الإنتروبيا.
ارمِ مكعب سكر في ماء — سيذوب، وتنتشر الجزيئات بالتساوي. هذا هو نمو الإنتروبيا، مقياس الفوضى. ظن لودفيغ بولتزمان أن السبب هو الاحتمالية: هناك حالات فوضوية أكثر. لكن الدليل الجديد يظهر أن النظام يمحو معلومات النظام — ينسى أن السكر كان مكعبًا. على المستوى الكمي، لا تختفي المعلومات، بل تتشابك بين الجسيمات، لتصبح غير قابلة للوصول تمامًا — مثل كتاب مزق وتناثر في الريح: كل الحروف موجودة، لكن المعنى لا يمكن استعادته. كان جون فون نيومان أول من وصف الإنتروبيا الكمية، والآن ثبت بدقة أن تشتت البيانات هذا أمر لا مفر منه لأي نظام يضم العديد من الجسيمات. لهذا السبب يتدفق الزمن في اتجاه واحد: لا يمكن جمع السكر المذاب مجددًا، تمامًا كما أن الشاي لن ينفصل أبدًا إلى مكوناته. لقد مُحيت "ذاكرة" النظام. وهذا الفهم سيساعد في صنع أجهزة نانوية موفرة للطاقة. لكن المفاجأة الكبرى هي أنه حتى نظريًا لا يمكن استعادة النظام — فالمعلومات تتحول إلى تشويش كمي، مثل همس في عاصفة هوجاء.
🎯 كانت الإنتروبيا تُسمى قديمًا «ظل الطاقة»، لأنها تُظهر مقدار الطاقة المفقودة بشكل لا رجعة فيه لأداء العمل.
🎬 في قصة إسحاق عظيموف «السؤال الأخير»، يبحث حاسوب عملاق عن طريقة لعكس نمو الإنتروبيا في الكون.