Schrödingers klocka: Tiden kan ticka snabbare och långsammare samtidigt, för fysiken var inte förvirrande nog
Kvantfysiker föreslår att tiden kan ticka snabbare och långsammare samtidigt, och de har en plan för att bevisa det med superprecisa jonklockor. Schrödingers katt är avundsjuk.
Tid: allas favoritkoncept att ignorera tills klockan är 02:00 och du doom-scrollar. Men fysiker, alltid överpresterare, har varit upptagna med att göra den ännu konstigare. Einsteins relativitetsteori har redan sagt oss att tiden inte är fast – den sträcker sig och krymper beroende på hastighet och gravitation. Nu föreslår en ny studie att när du kastar in kvantmekaniken i mixen, kan tiden själv existera i en superposition, flyta både snabbare och långsammare samtidigt. Tack, kvantmekanik.
Artikeln, med titeln "Quantum signatures of proper time in optical ion clocks", publicerades den 20 april 2026 i Physical Review Letters. Forskningen leddes av biträdande professor Igor Pikovski vid Stevens Institute of Technology, med experimentella team ledda av Christian Sanner vid Colorado State University och Dietrich Leibfried vid National Institute of Standards and Technology (NIST). Deras djärva påstående? Samma teknik som utvecklas för nästa generations klockor och kvantdatorer kan låta oss faktiskt testa detta vansinne.
Du har hört talas om Schrödingers katt – katten som är både levande och död tills du tittar på den. Forskarna föreslår något lika absurt: en klocka i kvantsuperposition kan uppleva flera tidsflöden samtidigt, som en katt som samtidigt är en kattunge och en senior. "Tid spelar mycket olika roller i kvantteorin och i relativitetsteorin", säger Pikovski. "Vad vi visar är att genom att föra samman dessa två begrepp kan vi avslöja dolda kvantsignaturer av tidsflöde som inte längre kan beskrivas av klassisk fysik."
Relativitetsteorin rör redan till tiden på observerbara sätt. En klocka som färdas med 10 m/s i 57 miljoner år skulle hamna efter en stationär klocka med ungefär en sekund – ett faktum bekräftat av ultraprecisa enheter som aluminiumjonklockor vid NIST. "Tvillingparadoxen" förklarar detta: en tvilling åker på en höghastighetsresa och återvänder yngre än den som stannade hemma. Den nya studien driver detta in i kvantvärlden och frågar om en enda klocka kan ticka i två olika takter medan den är i superposition. Kvantteorin säger ja, men tills nyligen var effekten för subtil för att observeras.
Gå in i jonklockor, som fångar enskilda joner (aluminium eller ytterbium), kyler dem till nära absoluta nollpunkten och kontrollerar deras kvanttillstånd med lasrar. Teamets analys visar att genom att kombinera dessa klockor med teknik för fångade joners kvantberäkning kan man avslöja dolda kvantegenskaper hos tiden. "Atomklockor är nu så känsliga att de kan upptäcka små skillnader i tid orsakade av bara termiska vibrationer vid minuskula temperaturer", säger Gabriel Sorci, doktorand vid Stevens Institute of Technology och medförfattare. "Men även vid absoluta nollpunkten, grundtillståndet, kommer tickhastigheten fortfarande att påverkas av bara kvantfluktuationer."
Men varför stanna där? Forskarna föreslår att manipulera vakuumet självt genom att skapa "klämda tillstånd", där position och hastighet beter sig på bisarra sätt. Under dessa förhållanden kan en enda klocka ticka både snabbare och långsammare samtidigt medan den blir sammanflätad med sin egen kvantrörelse. Det är som om klockan har en existentiell kris.
Teamet hoppas kunna testa detta experimentellt. "Vi har tekniken för att generera den nödvändiga klämningen och en väg för att nå den klockprecision som behövs i jonklockor för att observera sådana effekter för första gången", säger Sanner. Pikovski, vars tidigare arbete inkluderar att detektera enstaka gravitoner (de hypotetiska partiklarna som bär gravitation), är entusiastisk över de bredare implikationerna: "Fysiken är fortfarande full av mysterier på den mest fundamentala nivån. Kvantteknologier ger oss nu nya verktyg för att belysa dem."
Så nästa gång du är sen, skyll bara på kvantsuperposition. Din klocka var tekniskt sett i tid – och också sen – samtidigt.
The Good Times
Nyheter i din inkorg.
En sardonisk sammanfattning, levererad enligt ditt schema. Gratis. Avsluta prenumerationen när du vill.
Redan prenumerant men vi dyker aldrig upp? Kolla skräppostmappen och klicka på 'Inte skräppost' (eller 'Ta bort från skräppost') för att rädda oss ur skräppostens skärseld. På köpet hjälper du alla andra.
Om du inte öppnar något av våra mejl på en månad tas du automatiskt bort från listan.
Rewrite Article
Select parts to regenerate with a fresh AI pass. Translations will be updated automatically.
Generate AI Image
Creates a sardonic version of the article image using OpenAI.