Физики создали гипотетическую петлю времени с помощью квантовой телепортации

16 октября 2023, 18:05
Читати новину українською

Источник:

Science Alert

В революционном эксперименте, углубляющемся в сложности квантовой физики, команда ученых из Кембриджского университета создала симулированную временную петлю с помощью квантовой телепортации. Это теоретическое исследование манипуляций со временем открывает новые пути понимания фундаментальных аспектов квантовой механики.

Хотя течь назад концепция времени остается гипотетической конструкцией в реальном мире, инновационный эксперимент команды во главе с Дэвидом Арвидссоном-Шукуром позволил заглянуть в потенциальные применения и последствия такого явления. Используя схемы квантовой телепортации с участием запутанных частиц, они продемонстрировали, что можно изменять начальные параметры после того, как они уже установлены, по сути, отматывая время в своей модели.

А между тем Оказалось, что шанс падения монеты не 50 на 50: как это работает

Арвидссон-Шукур объяснил эту концепцию так:

Представьте, что вы собираетесь отправить кому-то подарок – вам нужно отправить его в первый день, чтобы он дошел на третий день. Однако вы не получите желаемого от получателя до второго дня. В сценарии с привычным течением времени вы не можете заранее узнать, что он хочет в подарок и купить это. А теперь представьте, что вы можете сменить пакет, который вы отправили в первый день, в подарок из чеклиста. Наша модель использует манипуляции с квантовой запутанностью, чтобы показать, как предыдущие действия могут быть изменены ретроспективно для достижения желаемого результата.

Квантовая телепортация, позволяющая мгновенно наблюдать за изменениями одной запутанной частицы при манипуляции с ее парой, сыграла ключевую роль в этом эксперименте, поскольку она позволила передачу информации через время, а не пространство.

Ход эксперимента

Для проведения эксперимента физики запутали две частицы, а затем модифицировали одну из них так, чтобы изменить прежнее состояние другой, что, в свою очередь, изменило исходный результат эксперимента. Важно отметить, что учёные не утверждают, что петля времени существует в реальности, а лишь то, что квантовая теория позволяет моделировать такие петли для запутанных квантовых частиц.

Расчеты показывают, что петля времени может быть успешно использована только в 25 процентах случаев, что является относительно низкой вероятностью. Тем не менее, физики считают это многообещающим признаком, указывающим на то, что модель может быть проверена в реальном эксперименте.

Следующий шаг В данном исследовании предусматривается запутывание большего количества фотонов и использование симуляции путешествия во времени для изменения их состояния после того, как они попадут в специализированную камеру, оснащенную фильтром, пропускающим только фотоны с обновленной информацией. Успешное обнаружение этих фотонов станет доказательством того, что симуляция работает по назначению.

Арвидссон-Шукур отметил разницу между их разработкой и практической машиной времени, заявив:

"Наша разработка – это не машина времени, а скорее глубокое погружение в основы квантовой механики. Эти симуляции не позволят вам вернуться в прошлое и изменить его, но они позволят вам создать лучшее завтра, решая вчерашние проблемы сегодня".

Смотрите также Физики наблюдали квантовую запутанность в настоящих кварках на Большом адронном коллайдере

В мире, где время течет одинаково для всех, независимо от местонахождения, этот эксперимент служит напоминанием о динамической природе нашей вселенной и глубоком влиянии, которое квантовая механика может оказать на наше понимание самого времени. Это открытие вносит вклад в текущие исследования сложности времени и его гибкости при разных условиях, от черных дыр до темной энергии.

Выводы команды открывают двери в новую сферу научных исследований, расширяя границы нашего понимания фундаментальных законов, управляющих нашей вселенной. Хотя практическое применение этого исследования остается неопределенным, оно обещает дальнейшее разгадывание тайн времени и квантовой физики.