在雷布雷德伯里的短篇小说《一声惊雷》中，主人公去古代狩猎恐龙，却在史前丛林中不小心踩死了一只蝴蝶。当他回到现在的时候，世界已经发生了很大的变化：从空气的味道，英语单词的拼写，到美国总统的选举结果。这里的蝴蝶是影响很大的干扰因素。“虽然它很小，但它可以打破平衡，在很长一段时间内把整排小多米诺骨牌推倒，然后碰到大多米诺骨牌，甚至巨型多米诺骨牌。”
布拉德伯里的“蝴蝶效应”——，即过去的微小变化可以对未来产生巨大影响，并不完全是科幻小说的幻想。著名数学家和气象学家爱德华洛伦茨(Edward Lorenz)在一项研究中意外地发现，自然系统中有一个例子：即使初始状态的微小变化也能极大地影响最终结果。这种系统称为混沌系统，许多众所周知的现象，如不确定的天气或不同液体混合在一起的复杂过程，都属于混沌范畴。
通常，在经典力学体系下，只要初始条件已知，物体的运动在很大程度上是可以预测的，就像工厂或火箭冲进太空的自动过程一样(只需回忆一下运动、力和中学时学过的动量等)。)。一般来说，混沌系统也可以用经典力学来描述。在这个模型中，给定的初始条件也可以产生相同的结果，但是在人工操作中总是有错误。甚至几十位小数的近似值最终也会变成一只打倒多米诺骨牌的蝴蝶。
图片来源：pixabay，然而，最近在《物理评论快报》的一项研究表明，蝴蝶效应不适用于量子领域。洛斯阿拉莫斯国家实验室的两名研究人员建立了一个模拟系统。他们让量子比特在量子计算机上沿着“时间”来回移动(这种移动被称为“进化”)。尽管受到了破坏，实验中的量子位仍然保留了原始信息——，并且在小说的时间旅行中没有杀死蝴蝶造成很大的影响。
研究人员之一，理论物理学家尼古拉希尼辛说：“从经典物理学的角度来看，这真是不可思议。”过去，我们认为在复杂的进化过程中总会有蝴蝶效应，所以在遥远的过去发生的微小变化肯定会使我们的世界发生天翻地覆的变化。”
这一发现拓宽了我们对量子系统的理解，并可能在未来应用于信息安全。这个性质也可以用来判断一个系统的“量子”程度。
保留的信息
用来解释量子世界中亚原子粒子运动的规则真的很伤脑筋，因为它们会违反传统的逻辑定律。然而，这条规则可以用一句话来概括：像电子和质子这样的粒子不是简单地存在于空间的某一点，而是可以在某一时刻占据空间的许多点。当然，这仍然很难理解，但是现在我们有了一个很好的数学模型(1925年的海森堡和1926年的薛定谔)来解释量子力学中的奇怪现象。
此外，数学模型也可以应用于量子计算机。量子计算机与我们通常使用的计算机非常不同。当解决一些问题时，它们的运行速度比传统计算机快很多倍。这是因为量子计算机在原理上遵循完全不同的物理规则。适用于传统计算机的位只能代表一个特定的值：0或1。在量子力学中，两个态可以通过叠加产生一个新的态，所以量子位可以取0和1的任意线性组合(其中0和1不是一个数，而是代表一个态)。
图像来源：在量子系统中，即使是观察和测量的过程(称为崩溃)也会产生巨大的影响。因此，研究人员也想知道当量子位在模拟中被送回，而它的信息被破坏时会发生什么。在量子力学实验中，理论过程通常被拟人化为“爱丽丝”和“鲍勃”。在这里，他们让爱丽丝用量子位回到过去，同时对信息进行加扰。这个过程被称为“反转”。在过去，鲍勃，作为一个“程金曜”，测量和改变爱丽丝的量子位。最后，爱丽丝从过去带回了量子位。
如果蝴蝶效应发生，爱丽丝量子位携带的原始信息将呈指数级变化。然而，结果恰恰相反。尽管鲍勃中途杀死了量子位，切断了量子位和其他量子位之间的联系，但最终的积极进化使爱丽丝的量子位恢复了原来的信息。
量子计算专家、达尔豪西大学前物理学家乔丹基里亚基蒂斯说：“一般来说，每个人都会认为，如果你回到过去，把信息弄乱，信息就会完全消失。”“他们的论文表明，在某些情况下，如果你回到过去，即使有人扰乱了原始信息，这些信息也可以在积极进化的过程中得到恢复。”
蝴蝶效应没有任何意义
这是否意味着蝴蝶效应根本不存在？事实上不是。希尼辛和他的合作者严斌得出的结论只适用于量子世界。
但这并不是说这项研究没有实际意义。一个实际应用的例子是信息加密。加密有两个原则：用户应该很容易解码，而其他人不可能解密。Kyriakidis解释说，如今，如果黑客想要破解密码，即使他不能成功破解，他也可以销毁信息，这可以确保其他人不能使用它。这项研究有可能在信息被破坏后恢复信息。
此外，这种效应在量子系统中太特殊了，所以它可能被用来测试量子计算机的完整性。只要任何一台量子计算机能重复严和的实验，就可以证明计算机严格按照量子力学的规律运行。量子计算机可以成为解决化学、医学、交通导航和金融战略等领域复杂问题的极其强大的工具。鉴于量子计算机极高的错误率，如果有一种简单易用的方法来测试其性能，将会带来巨大的实用价值。
目前，量子计算技术仍处于起步阶段。然而，如果严和的量子时间函数也存在于亚原子领域，未来将会有无穷的可能性。
