Cestovanie v čase nie je pre kvantovú fyziku nič nové: Vedci prelomili časová bariéru!
Kvantový svet je bizarným miestom, ktoré nehrá podľa pravidiel "sedliackeho rozumu". Vedcom sa podarilo vrátiť fotón do stavu, v ktorom bol pred experimentom.
Všetko má svoj začiatok, koniec a prirodzený poriadok. Všetko nasleduje časovú líniu a rovnako ako človek starne, tak sa aj púpava premení na guľôčku plnú padáčikov, ktoré sa fúknutím rozletia všade naokolo.
Ak sa však pozrieme do kvantového sveta, zistíme, že ten nehrá podľa pravidiel, ktoré sú pre nás jasne dané a nemenné. Dokazujú to aj vedci z Viedenskej univerzity, ktorí v rámci novej štúdie dokazujú, že časovú os niektorých kvantových systémov možno zvrátiť. Na začiatku sme spomínali príklad s púpavou, no ak by vedci dokázali popísať presný pohyb každej molekuly rastliny, jej prirodzenú evolúciu by dokázali zvrátiť.
Problém je, že kvantová fyzika je naozaj bizarným miestom. Už len to že sme svedkami určitého javu je dosť na to, aby sme pozorovanú sústavu dokázali zmeniť. Kvôli tomu je nemožné sledovať zmenu určitého systému a zvrátiť ju. Zákony kvantovej mechaniky však v rovnakom čase umožňujú aj „pretočenie“ evolučnej osy, no má to určitý chyták. Ako vysvetľujú autori štúdie, tieto zákony nám umožňujú pretočiť kvantové systémy bez toho, aby sme vedeli čo boli zač.
Autori vo svojej novej štúdii predstavili univerzálny protokol. Táto práca vznikala úzkou spoluprácou experimentálnych a teoretických fyzikov. Po prvýkrát priniesli teoretický protokol ktorý dokazuje, že naozaj môžeme zvrátiť zmeny kvantového systému. V rámci štúdie použili ultrarýchle optické vlákno a interferometry, ktoré slúžili ako kvantový spínač.
Počas experimentu sa im podarilo zvrátiť evolúciu jediného fotónu bez toho, aby vedeli ako sa daný fotón menil v čase alebo v akom stave bol na začiatku a na konci experimentu.
Neprehliadnite
„Pozoruhodné na našom experimente je to, že si nevyžaduje aby sme poznali povahu kvantovej interakcie s kvantovým systémom,“ tvrdí Peter Schiansky, jeden z autorov štúdie.
Vracanie sa v čase
Ich univerzálny pretáčací protokol môže priniesť úspešné výsledky s relatívne vysokou pravdepodobnosťou. Už len to, že podobné protokoly existujú vo svete kvantovej fyziky, a že ich možno dosiahnuť s našou technológiou, vedcom pomáha lepšie pochopiť základy kvantovej mechaniky. Autori štúdie veria, že v budúcnosti by tieto procesy mohli hrať úlohu v kvantovej výpočtovej technike.
Ako píšu vo svojej štúdii, v kvantovej mechanike môžeme pozorovať jednotnú evolúciu času. Znamená to, že od základov sú všetky procesy zvrátiteľné a tým nám umožňujú získať kontrolu nad sledovaným systémom.
„V klasickej fyzike hovoríme o časovej šípke, ktorá vzniká prostredníctvom druhého termodynamického zákona a tým vznikajú procesy, ktoré nemožno zvrátiť,“ píšu autori v štúdii.
Autori síce skúmali vo svojej štúdii fotóny, no uvádzajú, že tieto koncepty sa môžu uplatniť aj na ďalšie kvantové systémy. Ako už bolo spomenuté, experiment si nevyžaduje žiadne vedomie o systéme, ktorý podlieha výskumu. Zároveň ale dodávajú, že pri masívnejších časticiach by bol experiment náročnejší.
Komentáre