I ricercatori sono riusciti a “invertire il tempo” per il sistema quantistico

Mentre nel contesto della fisica relativistica classica, il viaggio nel tempo non è possibile in linea di principio, un team dell’Accademia austriaca delle scienze e dell’Università di Vienna ha trovato un modo per influenzare la naturale progressione del tempo all’interno del sistema quantistico. I ricercatori affermano di poter andare avanti nel tempo accelerando determinati eventi e persino tornare indietro nel tempo, grazie alle proprietà uniche delle particelle quantistiche.

A livello subatomico, dove si applicano le leggi della meccanica quantistica, si verificano alcuni fenomeni, come la sovrapposizione, il che significa che una particella quantistica può trovarsi in due stati contemporaneamente, o l’entanglement di particelle, il che significa che esibiscono stati quantistici che dipendono l’uno dall’altro , indipendentemente dalla loro distanza tra loro. Dal fenomeno dell’entanglement deriva il teletrasporto quantistico, che consiste nel trasferire lo stato quantico di un sistema in un altro. Tutti questi aspetti della meccanica quantistica alla fine gettano le basi per il viaggio nel tempo.

Miguel Navasques e David Trillo, ricercatori dell’Istituto di ottica quantistica e informazione quantistica dell’Accademia austriaca delle scienze, hanno condotto diversi studi teorici e sperimentali con il ricercatore Philipp Walter e il gruppo di fisica sperimentale dell’Università di Vienna. Il team ha dimostrato di utilizzare un interruttore quantistico per riportare un fotone al suo stato originale, prima che passasse attraverso il cristallo. ” Utilizzando una piattaforma fotonica, otteniamo una precisione di recupero media superiore al 95%. Rapporto dei ricercatori In Visivo.

Invertire i cambiamenti… senza sapere cosa sono

L’intervista è stata condotta dal quotidiano spagnolo PaeseE Miguel Navasques spiega la scoperta : « Al cinema, [la physique classique]Il film viene mostrato dall’inizio alla fine, indipendentemente da ciò che vuole il pubblico. Ma a casa [le monde quantique]Abbiamo un telecomando per manipolare il film. Possiamo tornare a una scena precedente o saltare diverse scene alla successiva ».

Navascués ei suoi collaboratori hanno sviluppato quello che chiamano un “protocollo di ritorno” che consente a una particella – qualunque sia la sua natura e le interazioni con altri sistemi – di tornare al suo stato precedente. ” Partiamo dal presupposto che il sistema bersaglio è fuori controllo: non sappiamo come il sistema si evolve da solo o con altri sistemi che possiamo utilizzare per influenzarlo. In queste condizioni, troviamo protocolli universali all’interno della struttura della teoria quantistica non relativistica che riportano il sistema allo stato in cui si trovava in un tempo arbitrario prima che iniziassimo a interagire con esso. », spiegò il fisico In X revisione fisica Da qualche anno.

I protocolli di “ripristino” (o inversione) inviano in serie particelle quantistiche vicino al sistema bersaglio e le rimandano al laboratorio dove vengono esaminate. Se le particelle di ritorno soddisfano una proprietà collettiva definita, il sistema bersaglio ritorna al suo stato precedente. In caso contrario, è possibile eseguire un altro protocollo per annullare sia l’evoluzione naturale del target sia gli effetti dei protocolli falliti sul target.

Questa teoria è stata recentemente applicata mediante un “quantum switch”, che permette di controllare l’evoluzione di un fotone che attraversa un cristallo; In particolare, i ricercatori sono riusciti a invertire l’evoluzione temporale di un singolo fotone senza sapere come è cambiato nel tempo, né quali fossero i suoi stati iniziale e finale. ” La cosa bella è che [les particules] Puoi tornare a uno stato di cui non sai nulla. […] Puoi eseguirlo senza conoscere il sistema, le sue dinamiche interne o anche i dettagli dell’interazione tra il sistema e lo sperimentatore Philip Walter ha detto al quotidiano spagnolo.

Percorso per accelerare il tempo

Il protocollo di fallback sviluppato dal team è universale: può operare su qualsiasi qubit e riportarlo allo stato in cui si trovava prima dell’inizio dell’esperimento. È anche straordinariamente efficace: i ricercatori riportano una precisione di rendimento media superiore al 95%.

Naturalmente, questo riguarda solo il mondo subatomico e il ridimensionamento di questo approccio sembra difficile da ottenere. ” Se potessimo rinchiudere qualcuno in una scatola senza alcuna influenza esterna, sarebbe possibile in teoria. Ma con i nostri protocolli attualmente disponibili, la probabilità di successo sarà molto, molto bassa. A questo si aggiunge il problema della quantità di informazioni immagazzinate: un fotone può immagazzinare un qubit, ma un essere umano contiene molte più informazioni!Il processo di riflessione in questo caso richiederebbe un tempo incalcolabile.

Il team sottolinea inoltre che la loro scoperta non può essere paragonata a una macchina del tempo: si tratta di modificare lo stato fisico del sistema, ma il tempo passa comunque. Pertanto, ci vorranno 5 minuti per tornare allo stato in cui si trovava 5 minuti fa, proprio come il processo per portare un sistema a uno stato futuro richiede il tempo che ci separa da questo futuro. ” Non puoi creare il tempo dal nulla. Affinché il sistema abbia 10 anni in un anno, devi ottenere gli altri 9 anni da qualche parte spiega Navascués.

Tuttavia, i ricercatori hanno fatto una scoperta che può accelerare i tempi: Abbiamo scoperto che è possibile trasferire il tempo evolutivo tra sistemi fisici identici. In un anno di prova con dieci sistemi, potresti rubare un anno da ciascuno dei primi nove sistemi e dare tutto al decimo sistema Dettagli del fisico.

La prova che i protocolli universali di riavvolgimento esistono e sono tecnicamente fattibili contribuisce alla nostra comprensione della meccanica quantistica fondamentale. Potrebbe diventare uno strumento utile nelle tecnologie dell’informazione quantitativa, ad esempio per invertire errori o sviluppi indesiderati. Ma le macchine in tempo reale rimarranno nel regno della fantascienza.

fonte : P. Schiansky et al., Ottico