時(shí)間看不見(jiàn)、摸不到，卻是世界最基礎(chǔ)的元素之一。時(shí)間是一個(gè)較為抽象的概念，是物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)、變化的持續(xù)性、順序性的表現(xiàn)。物理學(xué)在微觀的層次幾乎完全是時(shí)間對(duì)稱的，這意味著物理學(xué)定律在時(shí)間流易的方向倒轉(zhuǎn)之后仍然保持為真。但是在宏觀層次卻顯得并不是那么回事：時(shí)間存在著明顯的方向性。

熱力學(xué)時(shí)間箭頭來(lái)自熱力學(xué)第二定律，這一定律認(rèn)為一個(gè)孤立系統(tǒng)的熵只能隨著時(shí)間流易不斷增加，而不會(huì)減少。熵被認(rèn)為是無(wú)序的量度，因此第二定律隱含著一種由孤立系統(tǒng)的有序度變化所指定的時(shí)間方向(也就是說(shuō)，隨著時(shí)間流易，系統(tǒng)總是越來(lái)越無(wú)序)。這種不對(duì)稱性可用于區(qū)分過(guò)去和未來(lái)。換句話說(shuō)，孤立系統(tǒng)在未來(lái)將越來(lái)越無(wú)序。

在最新實(shí)驗(yàn)中，他們使用量子計(jì)算機(jī)，讓時(shí)間“倒退”，正如桌子上散落的臺(tái)球重回其最初的三角形排列的起點(diǎn)。

首席研究員、俄羅斯莫斯科物理科學(xué)與技術(shù)研究所(MIPT)量子信息物理學(xué)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人戈?duì)柎?middot;勒斯維吉博士說(shuō)：“我們?nèi)藶榈貏?chuàng)建了一種與熱力學(xué)時(shí)間箭頭反方向演進(jìn)的狀態(tài)。”

他們使用的是一臺(tái)由電子“量子比特”(qubits)構(gòu)成的量子計(jì)算機(jī)。量子比特是量子計(jì)算機(jī)的基本信息單位，由“1”“0”或這兩者的混合“疊加”來(lái)描述。

在實(shí)驗(yàn)中，他們啟動(dòng)了一個(gè)“進(jìn)化程序”，該程序使量子比特進(jìn)入一種逐漸復(fù)雜的1和0不斷變化的狀態(tài)。在此過(guò)程中，量子比特失去了秩序，就像擺好的臺(tái)球被撞擊，散落各處一樣。但隨后，另一個(gè)程序修改了量子計(jì)算機(jī)的狀態(tài)，使其“向后”演進(jìn)，從混亂變?yōu)橛行?，這意味著量子比特重回初始狀態(tài)。

研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用兩個(gè)量子比特時(shí)，“時(shí)間逆轉(zhuǎn)”的成功率為85%;而當(dāng)使用3個(gè)量子比特時(shí)，成功率下跌到50%。他們認(rèn)為，隨著所用設(shè)備的復(fù)雜程度不斷提高，錯(cuò)誤率有望下降。

值得注意的是時(shí)間在“在微觀的層次幾乎完全是時(shí)間對(duì)稱的”，通俗地說(shuō)意指：隨著尺度的減小，事件逆向發(fā)生的概率逐漸趨近于正向發(fā)生的概率。當(dāng)尺度非常小時(shí)，我們認(rèn)為兩者是近似相等的。所以該實(shí)驗(yàn)如果僅僅存在量子領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“時(shí)間逆轉(zhuǎn)”并不為奇，只有在宏觀世界實(shí)現(xiàn)“時(shí)間逆轉(zhuǎn)”才“不可思議”。