Ученые доказали, что в квантовых устройствах время может двигаться в прошлое

Международная группа физиков выяснила, что время в квантовых системах может течь как вперед, так и назад. Результаты исследования описаны в журнале Communications Physics.

Согласно научной теории, при состоянии суперпозиции в квантовых системах время может двигаться одновременно в противоположных направлениях, в том числе обращаться вспять. Ученые из Бристоля (Великобритания), Вены (Австрии) и Балеарских островов частично доказали ее во время недавнего эксперимента. Открытие заставит пересмотреть современные представления о времени и может дать толчок для развития квантовой механики и создания новой бытовой техники.

Для измерения времени команда проследило за энтропией — стремлением замкнутых систем от упорядоченности к состоянию с большим беспорядком. Если процесс вызывает большое количество энтропии, то возвращение к прежнему состоянию становится практически невозможным, однако если она достаточно мала — система может откатиться назад во времени естественным образом.

"В качестве примера мы можем взять последовательность вещей, которые мы делаем в утром. Если бы нам показали, как наша зубная паста перемещается из зубной щетки обратно в тюбик, мы не усомнимся, что это перемотанная назад запись нашего дня. Однако, если бы мы осторожно сжали тюбик так, чтобы вышла только небольшая часть зубной пасты, было бы не так уж удивительно наблюдать, как она снова попадает в тюбик из-за декомпрессии", — объяснила доктор Джулия Рубино из Лаборатории квантовых инженерных технологий Бристольского университета.

В квантовой механике одним из основоположных явлений считается квантовая суперпозиция, в которой системы могут находиться одновременно в двух разных состояниях. Как оказалось, в этом состоянии они могут эволюционировать одновременно в обоих временных направлениях. Впрочем, чаще всего время двигается только вперед или назад, в зависимости от наиболее вероятного процесса.

В своей работе ученые подчеркивают, что неопределенность времени в квантовых системах можно применить в термодинамике. Так суперпозиция с низкой энтропией может значительно улучшить работу холодильников или обогревателей.

"Хотя эта идея кажется довольно бессмысленной в применении к нашему повседневному опыту, на самом фундаментальном уровне законы Вселенной основаны на квантово-механических принципах. Возникает вопрос, почему мы никогда не сталкиваемся с этими суперпозициями потоков времени в природе", — поделилась Джулия Рубино.

Ранее писали, что ученые сделали ловушку из лазеров и магнитов для безотказных квантовых компьютеров. Новая технология заставила кубиты сохранить зашифрованные данные дольше 5 секунд, но для этого их пришлось охладить почти до абсолютного нуля.

Другая группа физиков придумала, как сделать "невидимую" материю для стабильной работы квантового компьютера. Став полностью прозрачным, литиевый газ не сталкивается с частицами света и может дольше хранить информацию.