حل مسائل پیچیده ریاضی با سفر رایانه‌ای در زمان

یک تیم بین‌المللی از دانشمندان در تحقیقات جدید خود نشان داده‌اند که رایانه‌های کوانتومی در آینده می‌توانند مسائل لاینحل ریاضی را با ارسال داده‌ها به زمان عقب حل کنند.

 به گفته محققان، مدل رایانه کوانتومی که در زمان سفر می‌کند، اطلاعاتی را تولید می‌کند که می‌توان آن را با فیزیک کوانتومی به منحنی زمانی بسته ارسال کرد.

اینها، مسیرهایی از میان بافت فضا-‌زمان هستند که به خودشان برمی‌گردند. نسبیت عام اجازه می‌دهد چنین مسیرهایی در پیچیدگی فضا-زمان موسوم به کرم‌چاله‌ها وجود داشته باشند.

اما منحنی زمانی بسته با مشکلاتی در زمینه علیت مواجه است. این معضل قدیمی سفر در زمان است - اگر شما در زمان به عقب برگشته و پدربزرگ خود را بکشید، آیا در وهله اول موجودیت دارید که در زمان سفر کنید؟

اما با در نظر گرفتن فیزیک کوانتومی، این بسته‌های اطلاعات یا پیامها می‌توانند با یک سیستم دیگر در آزمایشگاه در هم تنیده شوند. درهم‌تنیدگی که تنها در حوزه کوانتوم امکان‌پذیر است، می‌تواند همبستگی‌هایی بین پیام در حال سفر و سیستم آزمایشگاهی ایجاد کند. این همبستگی‌ها در عوض می‌توانند انواع جدید محاسبات کوانتومی را ممکن سازند.

علاوه بر آن، سیستم محاسبه کوانتومی می‌تواند معضل علیت را با ایجاد یک منحنی زمانی باز که اجازه نمی‌دهد تعامل مستقیم بین گذشته و حال پیام ایجاد شود، حل کند. پیام ارسال شده به زمان عقبتر ممکن است متوقف شده و هیچ گاه باز نشود. اما هر بار ارسال پیام باعث تحریک پدیده درهم‌تنیدگی شده که نیروی محاسباتی مورد استفاده برای حل مسأله را تامین می‌کند.

این تحقیق توسط دانشمندانی از دانشگاه ملی سنگاپور، دانشگاه تسینگهوا در چین، دانشگاه آکسفورد، دانشگاه ملی استرالیا، دانشگاه کوئینزلند و شرکت QKD Corp در کانادا انجام شده و در مجله npj Quantum Information منتشر شده است.