Zu früh gefreut: IBM-Quantencomputer ist doch keine Zeitmaschine

Eine Sensationsmeldung ist vergangene Woche durch die US-Medien gegeistert. "Wissenschaftler kehren Zeitfluss im Quantencomputer um", titelte beispielsweise "Newsweek". "Forscher drehen Uhr zurück, 'Zurück in die Zukunft' könnte wahr werden", hiess es bei "Cosmopolitan".

Was steckte hinter der ganzen Aufregung? Wie "Technology Review" berichtet, war in der Wissenschafts-Zeitschrift "Scientific Reports" ein Aufsatz über die Umkehr des Zeitstrahls auf dem Quantencomputer von IBM erschienen. Die Autoren schrieben in dem Artikel über neue Möglichkeiten zur Untersuchung des Phänomens der Zeitumkehr mit Hilfe des Quantenrechners. Von einer tatsächlichen Manipulation der Zeit sei allerdings nie die Rede gewesen.

Wann kommen die ersten Quantencomputer für den kommerziellen Einsatz? Bald, sagt Kolumnist Daniel Liebhart. Lesen Sie hier mehr.

Wer hat an der Uhr gedreht?

Technology Review erklärt das Vorgehen der Forscher folgendermassen: Einige einfache physikalische Modelle seien zeitsymmetrisch. Etwa eine idealisierte Version des Kreisens der Erde um die Sonne, in der beide perfekte Kugeln seien. Wenn man dieses System im normalen Zeitverlauf betrachte, drehe sich die Erde im Uhrzeigersinn. Bei "umgekehrter" Zeit würde sie andersherum kreisen. Beides sei gleichermassen realistisch.

Die echte Welt aber sehe anders aus. Wenn sich Dinge im Zeitverlauf vorwärts abspielten, wirkten sie in der Regel anders als, als wenn die Zeit umgekehrt würde. Das gelte in unterschiedlicher Hinsicht, unter anderem weil die Entropie (grob gesagt ein Mass für Unordnung) stets zunehme. Dies sei sowohl ein physikalisches Gesetz als auch intuitiv einleuchtend. Wenn die Forscher also keine Zeitreisen erfunden haben, was haben sie dann gemacht?

Die Zeit läuft so oder so

Angenommen, man würde bei einem Video auf "Rücklauf" drücken. Dies kehre in gewisser Weise den Verlauf der Zeit um. Wenn man es nie zuvor gesehen habe, sei dies faszinierend. Vielleicht sehe man dann Sachen, bei denen scheinbar der Zeitstrahl umgekehrt wurde – Dampf ströme etwa zurück in einen Teekessel oder aus einem Gewirr von Bruchstücken setze sich eine Humpty-Dumpty-Figur wieder zusammen. Der Aufsatz in "Scientific Reports" beschreibe eine Quantencomputer-Version eines solchen rückwärts laufenden Videos.

Nach Angaben der Autoren könne dieses Verfahren nützlich für das Testen von Quanten-Programmen sein. Aber es sei weitaus weniger aufregend als eine Zeitmaschine. "Wenn man auf dem Computer einen zeitlich reversiblen Prozess simuliert, kann man 'die Richtung der Zeit umkehren', indem man schlicht die Richtung der Simulation wechselt", zitiert Technology Review Scott Aaronson, Leiter des Quantum Information Center an der University of Texas.

Ein anderer Experte pflichte Aaronson bei: "Der Aufsatz bedeutet nicht, dass die Kollegen eine Zeitmaschine gebaut haben. Mit Sicherheit haben sie nicht die Gesetze der Thermodynamik oder der Physik verletzt". Tatsächlich seien solche Hype-Meldungen schlecht für den Ruf von Quanten-Computing. Sie fügten der Wissenschaft insgesamt Schaden zu, weil sie der Öffentlichkeit den Eindruck vermittelten, die Forschung sei so verwirrend, dass kein normaler Mensch sie mehr verstehen könne. Schon ohne sensationslüsterne Ausschmückung sei es schwierig genug, die Paradoxa zu erklären, die es in der Quantenmechanik gebe.