Моделирование путешествий во времени может решить невозможные проблемы, говорят физики
Для большинства из нас время течет только в одном неумолимом направлении.
Но для квантовых физиков-теоретиков направление времени не так уж и негибко. Теоретически можно моделировать, симулировать и наблюдать обратный поток времени способами, которые невозможно достичь в реальном мире.
И теперь ученые показали, что моделирование путешествий во времени в обратном направлении может помочь решить физику. проблемы, которые не могут быть решены с помощью обычной физики.
Под руководством физика Дэвида Арвидссона-Шукура из Кембриджского университета группа физиков провела эксперимент, в котором входное состояние можно изменить, моделируя обратную петлю времени, которая позволяет им изменять параметры после того, как они уже были установлены.
Эти петли, конечно, чисто гипотетические, но их можно смоделировать с помощью схем квантовой телепортации, созданных из запутанных частиц, для математического решения проблем.
«Представьте, что вы хотите отправить кому-то подарок: вам нужно отправить его в первый день, чтобы убедиться, что он доставлен на третий день», — объясняет Арвидссон-Шукур. «Однако вы получаете список пожеланий этого человека только на второй день. Таким образом, в этом сценарии с учетом хронологии вы не можете заранее знать, что он захочет в подарок, и убедиться, что вы отправите правильный подарок». p>
«Теперь представьте, что вы можете изменить то, что отправляете в первый день, на информацию из списка желаний, полученного на второй день. В нашей симуляции используются манипуляции с квантовой запутанностью, чтобы показать, как вы можете задним числом изменить свои предыдущие действия, чтобы гарантировать, что конечный результат будет именно тем, который вы хотите».
Квантовая запутанность — это состояние, в котором свойства двух частиц становятся связанными ранее. Измерение свойств одной частицы немедленно устанавливает взаимодополняющее состояние другой, независимо от того, насколько далеко они могут находиться друг от друга.
Ученым даже удалось повлиять на свойства одной частицы и наблюдать одновременные изменения в другом на значительном расстоянии. Это квантовая телепортация.
В работе команды запутанные частицы используются не только для телепортации информации через физическое пространство, но и назад во времени.
«В нашем предложении экспериментатор запутывает две частицы», — говорит физик Николь Юнгер Халперн из Национального института стандартов и технологий (NIST) и Университета Мэриленда.
«Первая частица затем отправляется в использовать в эксперименте. Получив новую информацию, экспериментатор манипулирует второй частицей, чтобы эффективно изменить прошлое состояние первой частицы, меняя результат эксперимента».
Природа замкнутого цикла во времени также не та, что позволит любому вернуться назад и парадоксальным образом убить своего дедушку, полагаясь на условие вероятности, называемое постотбором, которое ограничивает меры, основанные на заданных событиях.
Команда не приводит аргументов в пользу существования таких циклов. Квантовая теория
Их расчеты показывают, что временная петля может быть успешно использована только в 25 процентах случаев; но это означает, что это можно проверить в реальном эксперименте.
Этот эксперимент еще предстоит провести, но его можно провести в больших масштабах, запутывая огромное количество фотонов – квантов света – и используя моделирование путешествий во времени, чтобы изменить их состояния после того, как они были отправлены на специальную камеру с фильтром, предназначенным только для обнаружения фотонов с обновленной информацией.
Обнаружение этих фотонов будет означать, что симуляция сработала.
«То, что нам нужно использовать фильтр, чтобы наш эксперимент сработал, на самом деле очень обнадеживает. Мир был бы очень странным, если бы наша симуляция путешествий во времени работала каждый раз. Относительность и все теории, на которых мы строим наше понимание нашей Вселенной, исчезнут», — говорит Арвидссон-Шукур.
«Мы предлагаем не машину для путешествий во времени, а, скорее, глубокое погружение. в основы квантовой механики. Эти симуляции не позволяют вам вернуться назад и изменить свое прошлое, но они позволяют вам создать лучшее будущее, исправив вчерашние проблемы сегодня».
Исследование опубликовано в Physical Review Letters. .
