Zaman Nasıl Döndü (ve Neyi Döndürmedi) Kuantum Fizikçileri

Fizikçiler ikna etti Işık parçacıkları aynı anda zıt dönüşümlerden geçer, örneğin bir insanın bir kurt adama dönüşmesi ve bir kurdun insana dönüşmesi gibi. Dikkatle tasarlanmış devrelerde, fotonlar sanki zaman ileri ve geri kuantum karışımında akıyormuş gibi davranır.

“İlk kez, her iki yöne de giden bir zaman yolculuğu makinemiz var” dedi. Sonya Frank Arnoldİskoçya’daki Glasgow Üniversitesi’nde araştırmaya dahil olmayan bir kuantum fizikçisi.

Ne yazık ki bilim kurgu hayranları için donanımın 1982 DeLorean ile hiçbir ortak yanı yok. Çin ve Avusturya’da iki bağımsız ekip tarafından gerçekleştirilen deneyler boyunca laboratuvar saatleri durmadan ilerledi. Sadece devre boyunca akan fotonlar zaman hilelerinden muzdariptir. Araştırmacılar, fotonlar için bile zamanın okunu çevirmenin gerçek mi yoksa simülasyon mu olduğunu tartışıyorlar.

Her iki durumda da, şaşırtıcı fenomen yeni tür kuantum teknolojisine yol açabilir.

“Bilgilerinizin her iki yönde de akabileceği daireleri görselleştirebilirsiniz” dedi. Julia RubinoBristol Üniversitesi’nde araştırmacı.

herhangi bir zamanda herhangi bir şey tek seferde

Fizikçiler ilk olarak on yıl önce kuantum mekaniğinin garip kurallarının mantıksal zaman kavramlarını alt üst ettiğini fark ettiler.

Kuantum tuhaflığının özü şudur: Bir parçacığı aradığınızda, onu her zaman nokta benzeri bir konumda görürsünüz. Ancak ölçülmeden önce, parçacık bir dalga gibi davranır. Birden çok yol boyunca yayılan ve dalgalanan bir “dalga işlevine” sahiptir. Bu belirsiz durumda, parçacık olarak bilinen olası bölgelerin kuantum karmaşasında bulunur. örtüşmek.

içinde kağıt 2013 yılında yayınlanan, Julio ChiribellaŞu anda Hong Kong Üniversitesi’nde çalışan bir fizikçi olan ortak yazarlar, uzayda konumları üst üste bindirme adımını atlayarak olayları zamansal düzenlerin üst üste bindirmesine neden olacak bir devre önerdiler. Dört yıl sonra Rubino ve meslektaşları doğrudan ampirik olarak Fikir. İki yolun üst üste binmesi yoluyla bir foton gönderdiler: biri A olayının B olayını, sonra B olayını deneyimlediği ve diğeri B’nin ardından A olayını deneyimlediği yer. Belirtilmemiş nedensellik.

Zaman ilerlerken sadece olayların sırası ile oynamakla yetinmeyen Chiribella ve meslektaşı Zexuan Liu, zamanın kendisi için yürüyüşün veya okun yönünü hedeflediler. Zamanın geçmişten geleceğe ve geriye doğru akan bir süperpozisyona girdiği, belirsiz bir zaman oku olan bir kuantum cihazı aradılar.

Bunu yapmak için Chiribella ve Liu, kolunu sola veya sağa sallayabilen bir metronom gibi zıt değişikliklere uğrayabilen bir sisteme ihtiyaçları olduğunu fark ettiler. Böyle bir sistemi, bir kuantum hızlandırıcıyı aynı anda sola ve sağa hareket ettiren bir müzisyene benzer bir süperpozisyon durumuna getirmeyi hayal ettiler. Onlar şema açıklaması 2020 yılında böyle bir sistem kurmak.

Optik sihirbazları hemen laboratuvarda vakit geçirmek için düello okları yapmaya başladılar. Geçen sonbaharda iki takım başarı bildirdi.

İki zamanlı oyun

Chiribella ve Liu, yalnızca iki kuantum zamanlayıcının yenebileceği bir oyun yaratır. Oyunu ışıkla oynamak, fotonları A ve B olmak üzere iki kristal araçla çekmeyi içerir. Bir araçtan ileri doğru geçmek, fotonun polarizasyonunu aygıtın ayarlarına bağlı bir miktarda döndürür. Aletten geriye doğru geçmek, polarizasyonu tam ters yönde döndürür.

Oyunun her turundan önce, hakem enstrümanları iki yoldan biriyle gizlice ayarlar: A’dan ileriye doğru, sonra B’den geriye doğru giden yol, ya fotonun dalga fonksiyonunu zamanın tersine çevrilen yola göre dönüştürür (A’dan geriye, sonra geriye doğru). B üzerinden ilet) veya yapmayacaktır. Oyuncu, hakemin yaptığı seçimi bilmelidir. Oyuncu araçları ve diğer görsel öğeleri istediği gibi düzenledikten sonra, labirentten bir foton gönderir ve muhtemelen onu yarı gümüş bir ayna kullanarak iki yollu bir süperpozisyona böler. Foton iki detektörden birinde son bulur. Oyuncu labirentini yeterince akıllı bir şekilde kurarsa, foton içeren dedektörün hareketi, hakemin seçimini ortaya çıkaracaktır.