Forskare vid Los Alamos National Laboratory har utvecklat kvantkontrollprotokoll som kan få kvantsystem att bete sig som om tiden rör sig bakåt snarare än framåt. Arbetet, publicerat i Physical Review X, manipulerar "tidens pil" på mikroskopisk nivå, där fysikens lagar är symmetriska under tidsomkastning. Teamet använde en kombination av mätningar och återkoppling för att generera tidsomvända stokastiska banor, vilket effektivt upphäver eller vänder den naturliga tidsriktningen.

"Till skillnad från fenomen vi observerar omkring oss, ser de flesta grundläggande fysiklagarna på mikroskopisk nivå framåt- och bakåtrörelse i tiden som fysiskt möjliga," sa fysikern Luis Pedro García-Pintos. Forskarna byggde också en mätmotor som skördar energi från kvantmätningar, vilket förvandlar observationsakten till en termodynamisk resurs. Detta bygger på 1800-talets tankeexperiment "Maxwells demon", där en hypotetisk observatör sorterar partiklar för att minska entropin – även om termodynamikens andra lag förblir intakt när alla kostnader räknas in.

Teamet planerar att experimentellt demonstrera sin Hamilton-baserade återkopplingskontroll med supraledande kvantbitar, vilket kan leda till förbättrad kvanttillståndsberedning och till och med kvantbatterier. Arbetet finansierades av USA:s energidepartement och National Science Foundation.