Путешествие назад во времени? Возможно имитировать с помощью квантовой запутанности

Физики предлагают метод гипотетического путешествия во времени, который может решить экспериментальные проблемы, не имеющие пока что решения.

Об этом пишет издание OstanniPodii.com.

Неплохо было бы заранее знать результат, прежде чем сделать выбор. Это справедливо как для повседневной жизни, так и для квантовой механики. Но, похоже, в квантовом мире есть то, чего нет у нас: способ изменить вчерашний выбор сегодня, пока он не стал завтрашней ошибкой.

Все это не является настоящим путешествием во времени. Физики по-прежнему скептически относятся к такой возможности. Однако с помощью квантовой механики можно смоделировать замкнутую петлю времени благодаря свойству запутанности. Когда две частицы запутаны, они находятся в едином состоянии, даже если их разделяют огромные расстояния. Изменение состояния одной из них влечет за собой изменение состояния другой, причем происходит это мгновенно.

Поэтому частицу можно подготовить к эксперименту, запутать и отправить в эксперимент. Затем ученые могут модифицировать ее запутанного компаньона, изменив поведение частицы в эксперименте.

"В нашем предложении экспериментатор запутывает две частицы", - говорится в заявлении соавтора Николь Юнгер Галперн, исследовательницы из Национального института стандартов и технологий (NIST) и Университета Мэриленда. "Затем первая частица отправляется для использования в эксперименте. Получив новую информацию, экспериментатор манипулирует второй частицей, чтобы эффективно изменить прошлое состояние первой частицы и тем самым изменить результат эксперимента".

"Представьте себе, что вы хотите отправить кому-то подарок: вам нужно отправить его в первый день, чтобы его доставили на третий день", - говорит ведущий автор исследования Дэвидд Арвидссон-Шукур из Кембриджской лаборатории Hitachi. "Однако вы получаете список желаний этого человека только на второй день. Таким образом, в этом сценарии с учетом хронологии невозможно заранее узнать, что он захочет получить в подарок, и убедиться, что вы отправите именно то, что нужно".

"Теперь представьте, что вы можете изменить то, что вы отправляете в первый день, с помощью информации из списка пожеланий, полученного во второй день. Наше моделирование использует манипуляцию квантовой запутанностью, чтобы показать, как можно задним числом изменить свои предыдущие действия, чтобы убедиться, что конечный результат будет таким, как вы хотите".

Вы можете подумать, что если они меняют результат эксперимента, то, возможно, они действительно путешествуют во времени? К сожалению, нет. Установка является симуляцией, поскольку производит этот эффект вероятностно. То есть только в определенном количестве случаев кажется, что вы путешествуете во времени.

"Эффект удивительный, но он происходит только один раз из четырех!" - говорит Арвидссон-Шукур. "Другими словами, вероятность неудачи симуляции составляет 75%. Но хорошая новость заключается в том, что вы знаете, если вы потерпели неудачу. Если продолжить аналогию с подарком, то в одном случае из четырех подарок будет желанным (например, пара брюк), в другом - брюки будут не того размера, не того цвета, или это будет пиджак".

Таким образом, можно уточнить эксперимент уже после его завершения, послав множество запутанных фотонов - частиц света, часть из которых будет нести правильную информацию. При этом можно использовать фильтр, чтобы увидеть фотоны, которые, как оказалось, путешествовали во времени.

"То, что для работы нашего эксперимента необходимо использовать фильтр, на самом деле очень обнадеживающе", - говорит Арвидссон-Шукур. "Мир был бы очень странным, если бы наша симуляция путешествий во времени срабатывала каждый раз. Относительность и все теории, на которых мы строим свое понимание Вселенной, оказались бы за бортом".

Исследование было опубликовано в журнале Physical Review Letters.

українською