Onderzoekers van het Los Alamos National Laboratory hebben kwantumcontroleprotocollen ontwikkeld die kwantumsystemen zich kunnen laten gedragen alsof de tijd achteruit in plaats van vooruit gaat. Het werk, gepubliceerd in Physical Review X, manipuleert de "tijdspijl" op microscopisch niveau, waar de natuurwetten symmetrisch zijn onder tijdsomkering. Het team gebruikte een combinatie van metingen en feedback om tijdsomgekeerde stochastische trajecten te genereren, waardoor de natuurlijke richting van de tijdstroom effectief werd opgeheven of omgekeerd.

"In tegenstelling tot verschijnselen die we om ons heen waarnemen, beschouwen de meeste fundamentele natuurwetten op microscopisch niveau voorwaartse en achterwaartse beweging in de tijd als fysiek mogelijk," zei natuurkundige Luis Pedro García-Pintos. De onderzoekers bouwden ook een meetmotor die energie oogst uit kwantummetingen, waardoor de handeling van observatie een thermodynamische hulpbron wordt. Dit bouwt voort op het 19e-eeuwse gedachte-experiment "Maxwells demon", waarbij een hypothetische waarnemer deeltjes sorteert om entropie te verminderen - hoewel, zoals altijd, de tweede wet van de thermodynamica intact blijft wanneer alle kosten worden verrekend.

Het team is van plan om hun op Hamiltoniaan gebaseerde feedbackcontrole experimenteel aan te tonen met supergeleidende qubits, wat zou kunnen leiden tot verbeterde kwantumtoestandsvoorbereiding en zelfs kwantumbatterijen. Het werk werd gefinancierd door het Amerikaanse ministerie van Energie en de National Science Foundation.