Фізики створили гіпотетичну петлю часу за допомогою квантової телепортації

Хоча концепція часу, що тече назад, залишається гіпотетичною конструкцією в реальному світі, інноваційний експеримент команди на чолі з Девідом Арвідссоном-Шукуром дозволив зазирнути в потенційні застосування та наслідки такого явища. Використовуючи схеми квантової телепортації за участю заплутаних частинок, вони продемонстрували, що можна змінювати початкові параметри після того, як вони вже встановлені, по суті, відмотуючи час назад у своїй моделі.

А тим часом Виявилося, що шанс падіння монети не 50 на 50: як же це працює

Арвідссон-Шукур пояснив цю концепцію так:

Уявіть, що ви збираєтеся відправити комусь подарунок – вам потрібно відправити його першого дня, щоб він дійшов на третій день. Однак, ви не отримаєте бажаного від одержувача до другого дня. У сценарії зі звичним плином часу ви не можете заздалегідь дізнатися, що він хоче в подарунок, і купити це. А тепер уявіть, що ви можете змінити пакунок, який ви відправили в перший день, на подарунок з чеклиста. Наша модель використовує маніпуляції з квантовою заплутаністю, щоб показати, як попередні дії можуть бути ретроспективно змінені для досягнення бажаного результату.

Квантова телепортація, яка дозволяє миттєво спостерігати за змінами однієї заплутаної частинки при маніпуляції з її парою, відіграла ключову роль у цьому експерименті, оскільки вона уможливила передачу інформації крізь час, а не простір.

Хід експерименту

Для проведення експерименту фізики заплутали дві частинки, а потім модифікували одну з них так, щоб змінити минулий стан іншої, що, своєю чергою, змінило початковий результат експерименту. Важливо зазначити, що вчені не стверджують, що петля часу існує в реальності, а лише те, що квантова теорія дозволяє моделювати такі петлі для заплутаних квантових частинок.

Розрахунки показують, що петля часу може бути успішно використана лише у 25 відсотках випадків, що є відносно низькою ймовірністю. А проте, фізики вважають це багатообіцяючою ознакою, яка вказує на те, що модель може бути перевірена в реальному експерименті.

Наступний крок у цьому дослідженні передбачає заплутування більшої кількості фотонів і використання симуляції подорожі в часі для зміни їхнього стану після того, як вони потраплять у спеціалізовану камеру, оснащену фільтром, який пропускає лише фотони з оновленою інформацією. Успішне виявлення цих фотонів слугуватиме доказом того, що симуляція працює за призначенням.

Арвідссон-Шукур наголосив на відмінність між їхньою розробкою і практичною машиною часу, заявивши:

"Наша розробка – це не машина часу, а скоріше глибоке занурення в основи квантової механіки. Ці симуляції не дозволять вам повернутися в минуле і змінити його, але вони дозволять вам створити краще завтра, вирішуючи вчорашні проблеми сьогодні".

Дивіться також Фізики спостерігали квантову заплутаність у справжніх кварках на Великому адронному колайдері

У світі, де час тече однаково для всіх, незалежно від місцезнаходження, цей експеримент слугує нагадуванням про динамічну природу нашого всесвіту і глибокий вплив, який квантова механіка може мати на наше розуміння самого часу. Це відкриття робить внесок у поточні дослідження складності часу та його гнучкості за різних умов, від чорних дір до темної енергії.

Висновки команди відкривають двері в нову сферу наукових досліджень, розширюючи межі нашого розуміння фундаментальних законів, які керують нашим всесвітом. Хоча практичне застосування цього дослідження залишається невизначеним, воно обіцяє подальше розгадування таємниць часу та квантової фізики.