Naukowcy sprawiają, że czas kwantowy płynie w tył, bo do przodu był zbyt przewidywalny

Naukowcy z Los Alamos National Laboratory opracowali protokoły kontroli kwantowej, które sprawiają, że układy kwantowe zachowują się tak, jakby czas płynął do tyłu, a nie do przodu. Praca opublikowana w Physical Review X manipuluje „strzałką czasu” na poziomie mikroskopowym, gdzie prawa fizyki są symetryczne względem odwrócenia czasu. Zespół wykorzystał kombinację pomiarów i sprzężenia zwrotnego do generowania stochastycznych trajektorii odwróconych w czasie, skutecznie anulując lub odwracając naturalny kierunek przepływu czasu.

„W przeciwieństwie do zjawisk obserwowanych wokół nas, na poziomie mikroskopowym większość podstawowych praw fizyki postrzega ruch do przodu i do tyłu w czasie jako fizycznie możliwy” – powiedział fizyk Luis Pedro García-Pintos. Naukowcy zbudowali również silnik pomiarowy, który pozyskuje energię z pomiarów kwantowych, zamieniając akt obserwacji w zasób termodynamiczny. To nawiązuje do XIX-wiecznego eksperymentu myślowego „demon Maxwella”, w którym hipotetyczny obserwator sortuje cząstki, aby zmniejszyć entropię – choć, jak zawsze, druga zasada termodynamiki pozostaje nienaruszona, gdy uwzględni się wszystkie koszty.

Zespół planuje eksperymentalnie zademonstrować swoją kontrolę opartą na hamiltonianie za pomocą nadprzewodzących kubitów, co może prowadzić do ulepszonego przygotowania stanów kwantowych, a nawet baterii kwantowych. Prace były finansowane przez Departament Energii USA i Narodową Fundację Nauki.