Simulacije „putovanja kroz vreme unazad“ unapređuju naučne eksperimente

Foto: Pixabay/javimelia

Istraživači sa Kembričkog univerziteta su pokazali da manipulišući sprezanjem – svojstvom kvantne teorije koje čini da čestice budu intrinsično povezane – mogu simulirati šta bi se moglo desiti kad bi neko mogao putovati unazad kroz vreme. Tako da bi kockari, investitori i kvantni eksperimentatori mogli, u nekim slučajevima, retroaktivno izmeniti svoje prošle akcije i poboljšati izglede u sadašnjosti, piše Phys.org.

Preporučujemo

Da li čestice mogu putovati unazad kroz vreme je kontroverzna tema među fizičarima, iako su naučnici ranije simulirali modele kako bi se takve prostornovremenske petlje ponašale da postoje. Povezujući svoju novu teoriju sa kvantnom metrologijom, koja koristi kvantnu teoriju za izvođenje visokoosetljivih merenja, kembrički istraživači su pokazali da sprezanje može rešiti probleme koji se inače čine nerešivim.

„Zamislite da želite da pošaljete poklon nekome: morate da ga pošaljete u danu 1 da bi stigao u danu 3“, kaže glavni autor Dejvid Arvidson Šukur. „Međutim, listu želja te osobe dobijete tek u danu 2. Tako da je u ovom hronološkom scenariju nemoguće da znate unapred šta se želi kao poklon. Zamislite da možete promeniti šta šaljete prvog dana pomoću informacija koje ste dobili drugog dana“.

Osobenost kvantne fizike jeste da dve čestice, ako su dovoljno blizu jedna drugoj za interakciju, mogu ostati povezane čak i kad su razdvojene. To je osnova kvantnog računarstva – upotreba povezanih čestica radi izvođenja kalkulacija previše složenih za klasične kompjutere.

Eksperimentator spregne dve čestice, a zatim se jedna pošalje da bude upotrebljena u nekom eksperimentu. Po dobijanju novih informacija, eksperimentator manipuliše drugom česticom da praktično zameni prošlo stanje prve čestice, menjajući ishod eksperimenta.

„Efekat je izvanredan, ali se dešava samo jednom od četiri puta“, kaže Arvidson Šukur. „Drugačije rečeno, simulacija ima 75% šanse za neuspeh. Međutim, dobra vest je da znate ako niste uspeli. Ako ostanemo pri analogiji sa poklonom, jednom od četiri puta poklon će biti onaj koji je željen (npr. pantalone), drugi put će biti pantalone pogrešne veličine ili boje ili će biti jakna“.

Kako bi ovaj model imao značaj za tehnologiju, povezan je sa kvantnom metrologijom. U običnom eksperimentu kvantne metrologije, fotoni – male čestice svetlosti – emitovane su na izvesni uzorak i zatim registrovane pomoću specijalne vrste kamere. Da bi eksperiment bio uspešan, fotoni moraju biti pripremljeni na određeni način pre nego što stignu do uzorka.

Istraživači su pokazali da čak i ako saznaju kako najbolje da pripreme fotone tek nakon što stignu do uzorka – mogu upotrebiti simulacije putovanja kroz vreme kako bi retroaktivno izmenili originalne fotone.

U cilju smanjenja velike šanse za neuspeh, teoretičari predlažu slanje ogromnog broja spregnutih fotona, pošto će neki na kraju nositi tačne, ažurirane informacije. Onda bi se pomoću nekog filtera osiguralo da ispravni fotoni prođu do kamere, dok bi filter odbijao ostale „loše“ fotone.

Vratimo se opet analogiji sa poklonom. Recimo da slanje poklona nije skupo i da možemo da pošaljemo brojne pakete prvog dana. Drugog dana saznamo koji poklon je trebalo da pošaljemo. Dok paketi ne stignu trećeg dana, jedan od svaka četiri poklona će biti ispravan, a izaberemo ih rekavši primaocu koje pošiljke da odbaci.

„To što moramo da koristimo filter da bi eksperiment uspeo je zapravo prilično ohrabrujuće. Svet bi bio vrlo čudan kad bi naše simulacije putovanja kroz vreme uvek uspevale. Relativnost i sve teorije na kojima gradimo naše razumevanje univerzuma bile bi bačene kroz prozor“, rekao je Arvidson Šukur.

„Ne predlažemo neki vremeplov, već duboko zaranjanje u osnove kvantne mehanike. Ove simulacije vam ne omogućavaju da idete unazad i menjate svoju prošlost, ali vam omogućavaju da napravite bolju sutrašnjicu rešavajući jučerašnje probleme danas“.

(Telegraf Nauka/Phys.org)