كيف ميّز الحاسوب الكمومي بين الماضي والمستقبل ⚡ экспресс
لماذا يتدفق الزمن إلى الأمام فقط، رغم أن القوانين الأساسية للفيزياء قابلة للانعكاس؟ على معالج كمومي (10 كيوبتات في الماس) أعاد العلماء إنشاء تدفق الحرارة من الساخن إلى البارد ونسخته المعكوسة زمنياً. من خلال إدخال القياسات وتحليل البيانات بشبكة عصبونية، علّموا الحاسوب تمييز اتجاه الزمن بدقة 92%، بل إن التجميع غير الموجّه كشف تلقائياً عن مجموعتين من المسارات. هكذا يفتح التعلم الآلي الباب أمام عمليات فيزيائية دقيقة تستعصي على الملاحظة المباشرة.
لا يمكن مشاهدة فيلم عن فنجان مكسور بالمقلوب: فزيادة الفوضى، أو الإنتروبيا، تشير إلى اتجاه الزمن. لكن معادلات العالم الصغري متناظرة — الماضي والمستقبل متساويان فيها. لفهم كيف ينشأ سهم الزمن، استخدم العلماء معالجًا كموميًا من الألماس الكربوني بعشرة كيوبتات (نظائر كمومية للبتات).
أُجريت عليه عمليات تتدفق فيها الحرارة من الساخن إلى البارد، ونسخها المعكوسة، مع إدخال قياسات تجعل الإنتروبيا تزداد. أُطعمت البيانات للشبكة العصبية. وبدون تلميحات، تعلمت بدقة 92% التمييز بين الحركة المباشرة للحرارة والحركة المعكوسة، وكأنها تلتقط من الضوضاء علامات اللارجعة.
هذا ليس مجرد لعبة. فالقدرة على قراءة سهم الزمن في الأنظمة الكمومية ستقرّب من صنع محركات مجهرية وتكشف كيف ينشأ عالم لا رجعة فيه من التناظر. وبالمناسبة، عمل المعالج الماسي في درجة حرارة الغرفة — وهو أمر نادر للأجهزة الكمومية.
🎯 بمجرد إزالة القياسات من العملية، كان التناظر يستعيد، وتتوقف الشبكة العصبية عن تمييز اتجاه الزمن. فالقياسات الكمومية هي التي 'تشغّل' اللارجعة.
🎬 فكرة التعرف على سهم الزمن في البيانات الكمومية تعيد إلى الأذهان فيلم 'تينيت'، حيث الإنتروبيا المعكوسة تجعل الزمن يتدفق إلى الوراء.