Для большинства из нас время летит только в одном неумолимом направлении.
Но для квантовых физиков-теоретиков направление времени не так уж и негибко. Теоретически можно моделировать, симулировать и наблюдать обратное течение времени способами, которые невозможно достичь в реальном мире.
И теперь ученые показали, что моделирование путешествий во времени в обратном направлении может помочь решить физические проблемы, которые невозможно решить с помощью обычной физики.
Группа физиков под руководством физика Дэвида Арвидссона-Шукура из Кембриджского университета провела эксперимент, в котором входное состояние можно изменить, моделируя обратную петлю времени , что позволяет им изменять параметры после того, как они уже были установлены.
Эти петли, конечно, чисто гипотетические, но их можно смоделировать с помощью схем квантовой телепортации, созданных из запутанных частиц, для математического решения проблем.
«Представьте, что вы хотите отправить кому-то подарок: вам нужно отправить его в первый день, чтобы убедиться, что он доставлен на третий день», — объясняет Арвидссон-Шукур . «Однако вы получаете список пожеланий этого человека только на второй день. Таким образом, в этом сценарии с учетом хронологии вы не можете заранее знать, что он захочет в подарок, и убедиться, что вы отправите правильный подарок.
«Теперь представьте, что вы можете изменить то, что отправляете в первый день, с помощью информации из списка желаний, полученного на второй день. Наша симуляция использует манипуляции с квантовой запутанностью , чтобы показать, как вы можете задним числом изменить свои предыдущие действия, чтобы гарантировать, что конечный результат будет именно тем, который вы хотите. ."
Квантовая запутанность — это состояние, в котором свойства двух частиц становятся связанными до того, как их можно измерить. Измерение свойств одной частицы немедленно устанавливает взаимодополняющее состояние другой, независимо от того, насколько далеко они могут находиться друг от друга.
Ученым даже удалось повлиять на свойства одной частицы и наблюдать одновременные изменения в другой на значительном расстоянии. Это квантовая телепортация .
В работе команды запутанные частицы используются не только для телепортации информации через физическое пространство, но и назад во времени.
«В нашем предложении экспериментатор запутывает две частицы», — говорит физик Николь Юнгер Халперн из Национального института стандартов и технологий (NIST) и Университета Мэриленда.
«Затем первую частицу отправляют для использования в эксперименте. Получив новую информацию, экспериментатор манипулирует второй частицей, чтобы эффективно изменить прошлое состояние первой частицы, меняя результат эксперимента».
Природа замкнутого цикла во времени также не позволяет кому-либо вернуться назад и парадоксальным образом убить своего дедушку, полагаясь на условие вероятности, называемое постселекцией , которое ограничивает меры, основанные на заданных событиях.
Команда не утверждает, что такие петли существуют. Квантовая теория, по их словам, позволяет моделировать эти петли, которые, как следствие, могут использовать запутанность.
Их расчеты показывают, что временную петлю можно успешно использовать только в 25 процентах случаев; но это означает, что оно проверяемо в реальном эксперименте.
Этот эксперимент еще предстоит провести, но его можно провести в больших масштабах, запутывая огромное количество фотонов (квантов света) и используя симуляцию путешествий во времени, чтобы изменить их состояния после того, как они были отправлены в специальную камеру с фильтром. предназначен только для обнаружения фотонов с обновленной информацией.
Обнаружение этих фотонов будет означать, что симуляция сработала.
«То, что нам нужно использовать фильтр, чтобы наш эксперимент работал, на самом деле очень обнадеживает. Мир был бы очень странным, если бы наша симуляция путешествий во времени работала каждый раз. Теория относительности и все теории, на которых мы строим наше понимание нашей Вселенной, были бы очень странными. вылезай из окна», — говорит Арвидссон-Шукур.
«Мы предлагаем не машину для путешествий во времени, а скорее глубокое погружение в основы квантовой механики. Эти симуляции не позволяют вам вернуться назад и изменить свое прошлое, но они позволяют вам создать лучшее будущее, исправив вчерашние проблемы». сегодня."
No comments:
Post a Comment