Квантовият свят функционира по различни правила от класическия, в който се движим, и позволява фантастичното да се превърне в странно нормално. Физиците са описали използването на квантовото заплитане за симулиране на затворена времева крива - на непрофесионален език казано - пътуване във времето.

Преди да продължим, трябва да подчертаем, че нито една квантова частица не се е върнала назад във времето. Неотдавнашното изследване е Gedankenexperiment - термин, популяризиран от Айнщайн, за да се опишат концептуални изследвания, проведени вместо реални тестове - нещо полезно, когато се проверяват границите на физиката, като частици, движещи се със скоростта на светлината. Но предложената симулация включва "ефективно пътуване във времето", според неотдавнашната статия на екипа във Physical Review Letters, благодарение на известен странен начин, по който квантовите частици могат да взаимодействат.

Това взаимодействие се нарича квантово заплитане и описва случаите, когато характеристиките на две или повече квантови частици се определят една от друга. Това означава, че познаването на свойствата на една заплетена частица ви дава информация за другата, независимо от разстоянието между двете частици; тяхното заплитане е на квантово ниво, така че дреболия като физическото им разстояние няма никакво влияние върху връзката. Пространството е голямо, а времето е относително, така че промяна на квантова частица на Земята, която е заплетена с частица в близост до черна дупка, отдалечена на 10 милиарда светлинни години, би означавало промяна на поведението на нещо в далечното минало.

В последните изследвания се разглежда възможността за затворени криви, подобни на времето, или CTCs - хипотетичен път назад във времето. Кривата е линия на света - дъгата на една частица в пространство-времето по време на нейното съществуване, - която се движи назад. Стивън Хокинг изказа през 1992 г. в статията си "Предположение за защита на хронологията" тезата, че законите на физиката не позволяват съществуването на затворени времеподобни криви - следователно пътуването във времето е невъзможно. "Въпреки това - пишат авторите на последното изследване - те могат да бъдат симулирани вероятностно чрез квантово-телепортни вериги."

Експериментът на екипа Gedankenexperiment изглежда по следния начин: физиците подлагат фотонни сонди на квантово взаимодействие, което води до определен измерим резултат. Въз основа на този резултат те могат да определят какъв вход би довел до оптимален резултат. Но тъй като резултатът е получен поради квантова операция, вместо да останат с по-малко от оптимален резултат, изследователите могат да променят стойностите на квантовата сонда чрез заплитане, като получат по-добър резултат, въпреки че операцията вече се е случила.

Екипът демонстрира, че човек може "вероятностно да подобри избора си в миналото", обяснява съавторът на изследването Никол Юнгер Халпърн, физик в Националния институт за стандарти и технологии и Университета на Мериленд в Колидж Парк, в имейл до Gizmodo, макар да отбелязва, че предложената симулация на пътуване във времето все още не се е състояла.

В тяхното изследване очевидният ефект на пътуване във времето би се проявил един път на четири - процент на неуспех от 75%. За да се справи с високия процент на неуспех, екипът предлага да се изпратят голям брой заплетени фотони, като се използва филтър, за да се гарантира, че фотоните с коригирана информация са преминали, докато се отсяват остарелите частици.

"Експериментът, който описваме, изглежда невъзможен за решаване със стандартната (а не квантовата) физика, която се подчинява на нормалната стрелка на времето", казва Давид Арвидсон-Шукур, квантов физик в Университета в Кеймбридж и водещ автор на изследването. "По този начин изглежда, че квантовото заплитане може да генерира случаи, които на практика приличат на пътуване във времето."

Поведението на квантовите частици - по-конкретно начините, по които това поведение се различава от макроскопичните явления - е полезно средство за физиците да изследват природата на нашата реалност. Заплитането е един от аспектите на това как квантовите неща действат по различни закони.

Миналата година друга група физици заяви, че са успели да създадат квантова червеева дупка - по същество портал, през който квантовата информация може да пътува мигновено. Нобеловата награда за физика за 2022 г. пък беше присъдена на трима физици за тяхното изследване на квантовото заплитане, което очевидно е важен предмет за изучаване, ако искаме да разберем как работят нещата.

Симулацията предлага средство за изследване на пътуването във времето, без да се притеснявате дали то действително е разрешено от правилата на Вселената.

Снимка: Unsplash

Виж още: Милиардери искат да построят бизнес парк в околоземна орбита