作业帮要尽快 我马上就要
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/25 16:18:47
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时间的量子之矢
熵与您的咖啡.无论有多少次你混用不同的牛奶到您的咖啡,你将永远不会看到他们自发分开,由于无情的熵增加的宇宙.但是,基本的物理定律不倾向于方向时间.理论表明,熵减少事件是可能的,但是他们总是清除任何证据证明曾经发生.
数学物理定律对事件前进或后退的时候都一样适用.然而,在现实世界中,热咖啡永远无法从冷牛奶中脱离.理论家出版在8月21日物理评论快报提供了新的解释,这种明显的冲突之间的时间对称的物理定律和前进“箭头的时间” ,我们看到日常生活中的事件.当浏览量子计算,事件增加熵宇宙请假记录自己在自己的环境中.研究人员提出,事件反向进行,减少熵,不能留下任何发生的痕迹,这相当于没有发生.
热力学上讲,只要两个不等温的体系一起,它们之间就有能量流动,直到两者温度平衡.与此相关的热扩散,增加的量称为熵.据我们所知,热从未自发流动的逆转,宇宙的熵总是增大.
扭转时间的箭头将相当于降低熵,例如如果一个温度分布均匀的物体在一处自发发热,和另一处自发冷却.在19世纪的思想实验中,一个强大的进出口称为麦克斯韦妖是能够进行分离气体,已知位置和速度的气体分子在两个分开的方块中.分区之间有一个使用快门的洞,妖怪限制高能量分子一方,使低能量的分子收集的另一边.原来,妖怪将不得不花费精力和提高自己的熵,所以宇宙的总熵仍将上升.
在量子世界中,一个熵降低恶魔将有不同的琐事,因为在量子力学版本的熵,它不是热的流动时 ,熵的变化,它的信息.罗伦佐Maccone的帕维亚大学,意大利和美国麻省理工学院的技术,描述了一个思想实验 ,说明后果减少量子熵.一个实验者,爱丽丝,措施的自旋态原子发出的她的朋友鲍勃,否则谁是孤立于Alice的实验室.原子是在合并国（叠加）的启动和旋转 ,直到爱丽丝措施作为提高或降低.
在量子世界中,一个降熵的妖将有不同的琐事,因为在量子力学版本的熵,它不是在热量流动时变化,而是信息.意大利帕维亚大学和美国麻省理工学院的Lorenzo Maccone描述了一个思想实验,说明减少量子熵的后果.一个实验者,爱丽丝,测量孤立于她的实验室朋友鲍勃发出的原子的自旋态.原子在被爱丽丝观测之前是上旋和下旋状态的叠加.
从Alice的角度来看,她的实验室增加了一项外界未知的信息,它然后复制并记录在她的记忆里和她的电脑硬盘上.从Alice的角度,信息从原子流向实验室使得熵值增加.Maccone认为,由于鲍伯没有看到结果,从他的角度来看,自旋态原子从未表现是上涨旋下旋.相反,它与实验室的量子态量子相关,或“纠缠”.他认为没有信息流通和熵值改变.
鲍勃扮演麦克斯韦妖;他已完全控制她的实验室的量子态.从Alice的点来看,为了减少熵,实验室鲍勃通过从Alice的硬盘驱动器和她的大脑中消除任何原子的自旋记录扭转一个比特的信息流.他这样做通过一个复杂的转变——将该实验室的量子态从原子的量子态分离开来.
Maccone写道,这样的逆转没有违反量子物理学的规律.事实上,从Bob的角度来看,无论两者是否“纠缠”原子和Alice的实验室叠加的量子信息是相同的——从外界看熵值没有任何变化.Maccone说,这种逆转可能发生在现实生活中,但由于宇宙——像爱丽丝——将不保留它们的记忆,他们将不会影响我们如何看待世界.他的论文还显示当宇宙取代爱丽丝将数学应用于一般的理论.