Физики смоделировали путешествие во времени

Для нас время летит только в одном направлении. Но для квантовых физиков-теоретиков направление времени изменчиво. Теоретически можно моделировать, симулировать и наблюдать обратное течение времени способами, которые невозможно использовать в реальном мире — пишет «Mail.ru Hi-Tech».

Ученые показали, что моделирование путешествий во времени в обратном направлении решает физические проблемы, которые невозможно решить с помощью обычной физики, сообщает ScienceAlert.

Группа физиков во главе с Дэвидом Арвидссоном-Шукером из Кембриджского университета провела эксперимент по моделированию обратной петли времени. В своем эксперименте ученые изменили входные параметры системы уже после того, как они были первоначально заданы. Это означает, что исследователи смогли изменить начальные условия системы внутри временного интервала.

Эти петли, конечно, чисто гипотетические, но их можно смоделировать с помощью схем квантовой телепортации, созданных из запутанных частиц, для математического решения проблем.

Ученые создали петлю времени с помощью квантовой запутанности. источник: Unsplash

Представьте, что вы хотите отправить кому-то подарок в первый день, чтобы убедиться, что он доставлен на третий день. Но список пожеланий этого человека вы получите только на второй день. В этом сценарии с учетом хронологии вы не можете заранее знать, что человек захочет получить, 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 можно задним числом изменить свои предыдущие действия, чтобы гарантировать, что конечный результат будет именно тем, что вы хотите.Дэвид Арвидссон-Шукер

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 удалось повлиять на свойства одной частицы и наблюдать одновременные изменения в другой даже на большом расстоянии. Это называется квантовой телепортацией. В работе команды запутанные частицы используются не только для телепортации информации через физическое пространство, но и назад во времени.

В эксперименте физики запутали две частицы и последующей манипуляцией одной из них они изменили состояние другой частицы в прошлом. Это привело к изменению первоначального результата эксперимента.

Команда не утверждает, что такие петли существуют. Квантовая теория, по их словам, позволяет моделировать эти петли только для запутанных квантовых частиц. Расчеты показывают, что временную петлю можно успешно использовать только в 25% случаев. А значит, это можно проверить в реальном эксперименте.

Эксперимент еще предстоит провести, запутав огромное количество фотонов (квантов света) и используя симуляцию путешествий во времени, чтобы изменить их состояния после того, как они будут отправлены в специальную камеру с фильтром, который пропустит внутрь только фотоны с обновленной информацией. Обнаружение этих фотонов в камере будет означать, что симуляция сработала.

Это не машина 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 сегодня вчерашние проблемы.Дэвид Арвидссон-Шукер

Квантовое устройство замедлило химическую реакцию в 100 млрд раз. Этот прорыв открывает новые возможности в области материаловедения, дизайна лекарств и других областей.

Лучшие научные фото 2023 года. Листайте подборку интересных картинок:

9-фотографий:

Инвазивный грибок с оранжевыми порами влечет за собой неизвестные экологические последствия для австралийских экосистем.

Исследование глубины. Ученые из лаборатории Hoey Reef Ecology Lab устанавливают подводный аппарат ROV на Даймонд-Риф в Морском парке Кораллового моря.

Исследователи из шотландской программы по изучению морских животных Университета Глазго провели вскрытие выброшенного на берег горбатого кита.

Устойчивое пчеловодство для защиты шимпанзе. Жители Гвинеи избегают вырубки местных лесов. Занимаясь добычей меда, они направляют прибыль на сохранение шимпанзе.

Защита будущих поколений рифовых акул. Исследователь выпускает новорожденную черноперую рифовую акулу (Carcharhinus melanopterus) в Муреа, Французская Полинезия.