Ексклузивно Астронавтът Майкъл Лопес-Алегрия с лекция във Физическия факултет

Симулациите на "пътуване назад във времето" могат да подобрят научните експерименти

Ваня Милева Последна промяна на 17 октомври 2023 в 00:00 4806 0

Илюстрация на вплетени частици.
Физици са показали, че симулирането на модели на хипотетично пътуване във времето може да реши експериментални проблеми, които изглеждат невъзможни за разрешаване с помощта на стандартна физика. Илюстрация на вплетени частици.

Екип квантови физици от университетите в Кеймбридж и Мериленд симулира пътуване назад във времето, за да получи повече представа за проблемите на физиката, които не могат да бъдат разкрити със стандартната физика.

Екипът експериментира с теоретично моделиране и симулиране на обратния поток на времето по начини, които биха били невъзможни за постигане в реалния свят. И сега екипът показа, че техният метод може да помогне за решаването на проблемите на физиката.

Воден от физика от университета в Кеймбридж Дейвид Арвидсон-Шукур (David Arvidsson-Shukur), екипът провежда експеримент, в който входното състояние може да бъде променено чрез симулиране на обратна времева линия.

Това им позволява да променят параметрите, след като вече са били зададени.

Тези вериги са чисто хипотетични, разбира се, но те могат да бъдат симулирани с помощта на схеми за квантова телепортация, направени със вплетени частици, за решаване на проблеми математически.

"Представете си, че искате да изпратите на някого подарък: трябва да го изпратите на първия ден, за да сте сигурни, че ще пристигне на третия ден. Но няма да получите списъка с желания на този човек до втория ден. При този хронологичен сценарий е невъзможно да знаете предварително какво той или тя иска като подарък и да сте сигурни, че изпращате правилния подарък", обяснява Арвидсон-Шукур.

"Сега си представете, че можете да промените това, което изпращате на първия ден, с информацията от списъка с желания, която сте получили на втория ден. Нашата симулация използва манипулация на квантово вплитане, за да покаже как можете със задна дата да промените предишните си действия, за да сте сигурни, че крайният резултат е този, който искате", заявява Арвидсон-Шукур.

Квантовото вплитане е състояние, при което свойствата на две частици са свързани, преди да бъдат измерени. Измерването на свойствата на една частица незабавно идентифицира допълващото се състояние на другата частица, независимо колко далеч са една от друга. Учените дори са успели да повлияят на свойствата на една частица и да наблюдават едновременни промени в другата частица на значително разстояние, феномен, наречен квантова телепортация.

Екипът използва вплетени частици не само за телепортиране на информация през физическото пространство, но и назад във времето.

"В нашето предложение експериментаторът вплита две частици. След това първата частица се изпраща, за да се използва в експеримента. Когато придобива нова информация, експериментаторът манипулира втората частица, за да промени ефективно предишното състояние на първата частица, като по този начин променя резултата от експеримента", заявява съавторът Никол Юнгерн Халперин (Nicole Jungern Halperin).

Естеството на затворения цикъл във времето също не е от вида, който би позволил на някой да се върне назад и парадоксално, например да убие дядо си, разчитайки на вероятностно условие, наречено пост-селекция, което ограничава действията въз основа на фиксирани събития. Екипът не твърди, че такива вериги съществуват, но твърди, че квантовата теория позволява симулацията на тези вериги, които в резултат могат да бъдат "експлоатирани" чрез квантово заплитане".

Изчисленията на екипа показват, че времевата верига може да бъде успешно използвана само в 25% от времето, което означава, че може да се провери в реален експеримент.

Този експеримент все още предстои да се проведе, но може да бъде направен в голям мащаб чрез вплитане на голям брой фотони – светлинни кванти – и използвайки симулации на пътуване във времето, за да се променят техните състояния, след като се изпратят до специална камера с фотонен филтър, предназначена само за улавяне фотоните с актуализираната информация.

Откриването на такива фотони би означавало, че симулацията работи.

"Фактът, че трябва да използваме филтър, за да накараме нашия експеримент да работи, всъщност е успокояващ“, казва Арвидсон-Шукур, "Светът би бил много странно място, ако нашата симулация на пътуване във времето работи всеки път. Тогава бихме могли да изхвърлим теорията на относителността и всички теории, върху които изграждаме нашето разбиране за нашата вселена."

"Ние не предлагаме машина за пътуване във времето, а по-скоро дълбоко гмуркане в основите на квантовата механика. Тези симулации не позволяват да се върнем назад във времето и да променим миналото си, но позволяват да създадеме по-добро бъдеще чрез решаване на вчерашните проблеми днес", обяснява Арвидсон-Шукур.

Справка: David R. M. Arvidsson-Shukur, Aidan G. McConnell, and Nicole Yunger Halpern, ‘Nonclassical advantage in metrology established via quantum simulations of hypothetical closed timelike curves’, Phys. Rev. Lett. 2023. DOI: 10.1103/PhysRevLett.131.150202

ИзточникSimulations of ‘backwards time travel’ can improve scientific experiments, University of Cambridge

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !