Учёные обнаружили способ обратить время вспять – и, возможно, стереть ошибки.
Что нового вы узнаете из этой истории: В физическом мире время движется только вперед, но когда речь идет о квантовых явлениях, ситуация меняется кардинально. Ученые выяснили, что можно ускорить, замедлить или даже изменить направление потока времени внутри квантовой системы. Это не совсем путешествие во времени – исследователи просто переходят между различными квантовыми состояниями в разные моменты времени.
В подмикроскопическом мире квантовой физики становятся возможными процессы, считающиеся невозможными для мира живых существ: суперпозиция, запутанность и даже телепортация. Теперь к этому списку добавилась еще одна удивительная способность – управление временем на квантовом уровне. Исследования австрийских ученых из Венской академии наук (ÖAW) показали возможность изменения временных параметров системы.
В серии статей, опубликованных в таких изданиях, как Optica, arXiv и Quantum, ученые, включая Мигеля Наваскуэса из ÖAW и Филипа Вальтера из Университета Вены, описывают методы для манипулирования потоком времени квантовых систем.
Наваскус сравнивает этот феномен с просмотром фильма: «В кино (классическая физика) фильм всегда идет от начала до конца, независимо от желания зрителя. Но дома (квантовый мир), у тебя есть пульт управления, которым можно перемотать назад к предыдущему моменту или пропустить несколько сцен вперед». Однако это не совсем похоже на кнопку возврата в реальности, так как обычно зрители могут наблюдать, каким образом события развиваются от одного сценария к другому — просто ускоренными темпами и в обратном направлении. В квантовой механике наблюдение за системой вызывает ее изменение, что делает невозможным отслеживание прогресса системы через время. При этом протоколы возврата во времени работают благодаря тому, что их можно выполнять без знания деталей внутренних изменений или динамики системы.
Ученые также обнаружили способ заставить систему развиваться вперед по эволюционному временному шкалу: «Для того чтобы система постарела на 10 лет за год, нужно взять эти девять оставшихся лет откуда-то еще», — объясняет Наваскус газете El País. В рамках годового эксперимента с десятью системами можно отнять один год у каждой из первых девяти и передать его десятой системе. В конце года она будет старше на 10 лет, а все остальные останутся неизменными.
К сожалению, достижения в квантовом мире не могут быть напрямую применены к путешествиям во времени для людей: одно человеческое тело представляет собой ошеломляющее количество информации, которое нужно «восстановить». По оценкам ученых, чтобы отправить человека назад или вперед во времени всего на секунду, потребуется миллионы лет работы!
Тем не менее, исследование направлено на улучшение возможностей квантовых процессоров за счет предоставления им механизма исправления ошибок в системе. В конце концов, если бы жизнь имела кнопку возврата, кто бы отказался ее использовать?
