Ricercatori del Los Alamos National Laboratory hanno sviluppato protocolli di controllo quantistico che possono far comportare i sistemi quantistici come se il tempo si muovesse all'indietro anziché in avanti. Il lavoro, pubblicato su Physical Review X, manipola la "freccia del tempo" a livello microscopico, dove le leggi della fisica sono simmetriche sotto inversione temporale. Il team ha utilizzato una combinazione di misurazioni e feedback per generare traiettorie stocastiche invertite nel tempo, annullando o invertendo di fatto la direzione naturale del flusso temporale.

"A differenza dei fenomeni che osserviamo intorno a noi, a livello microscopico la maggior parte delle leggi fondamentali della fisica considera il movimento in avanti e all'indietro nel tempo come fisicamente possibile", ha affermato il fisico Luis Pedro García-Pintos. I ricercatori hanno anche costruito un motore di misurazione che raccoglie energia dalle misurazioni quantistiche, trasformando l'atto di osservazione in una risorsa termodinamica. Questo si basa sull'esperimento mentale del "demone di Maxwell" del XIX secolo, in cui un osservatore ipotetico ordina le particelle per ridurre l'entropia, anche se, come sempre, la seconda legge della termodinamica rimane intatta quando si considerano tutti i costi.

Il team prevede di dimostrare sperimentalmente il loro controllo basato su feedback hamiltoniano utilizzando qubit superconduttori, il che potrebbe portare a un miglioramento della preparazione degli stati quantistici e persino a batterie quantistiche. Il lavoro è stato finanziato dal Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti e dalla National Science Foundation.