Ko bi le lahko zavrtel čas nazaj

Verjetno med nami nihče ne živi tako popolnega življenja, da si nikoli ne bi zaželel, da bi se lahko vrnil nazaj v čas in spremenil svoja dejanja ali odločitve. Žal nam v klasičnem svetu pot do obračanja časa levo, desno, naprej in nazaj preprečuje stari dobri drugi zakon termodinamike, ki pa ne ovira kvantnih sistemov, saj je časovni razvoj v kvantni mehaniki linearna operacija in zaradi tega obrnljiv. Raziskovalci ter raziskovalke iz Univerze na Dunaju so odkrili protokol obrata časa za en kubit in svoja odkritja delili s svetom v reviji Optica.

Podobnih protokolov za obrat časa je bilo predstavljenih že nekaj, vendar je njihova uspešnost precej slaba. Raziskovalna skupina pa je dosegla determinističen protokol z uporabo nekomutativnosti kvantnih operatorjev, kar pomeni, da vrstni red matematičnih operacij ni nepomemben. S kvantnim stikalom lahko dve unitarni operaciji spravimo v superpozicijo, oziroma ju komutiramo. Predstavljeni protokol deluje tako, da dve operaciji komutiramo oziroma vpeljemo vrstni red, sistem pustimo, da se prosto razvije v nekem času ter nato operaciji zopet komutiramo.

V fizičnem eksperimentu so spremljali polarizacijo fotona, ki so jo primerjali s kontrolnimi fotoni z znano polarizacijo. Opazovani foton pošljemo skozi kvantno stikalo, kjer opravimo prej omenjene unitarne operacije ter ga n-krat pošljemo skozi unitarne zanke. Nato ga pošljemo nazaj skozi kvantno stikalo, kjer izmerimo njegovo polarizacijo. Ker točno vemo, kakšne matematične operacije je doživel naš foton, lahko iz končne meritve polarizacije ugotovimo, v kakšnem začetnem stanju je bil.

Raziskovalni skupini je uspelo pokazati, da je moč ustvariti protokol obračanja časa, ki ima v teoriji veliko natančnost in možnosti za uspeh. Prav tako je skupini uspelo pokazati, da zato, ker protokol potrebuje končno veliko časa, obračanje časa v kvantnih sistemih ne krši kvantno mehanskih zakonov. Ker protokol ni omejen na poznavanje sistema in posledično ni odvisen od vrste delca, bi v bližnji prihodnosti podobne poskuse lahko opravili tudi na masivnih delcih ter atomih, ne le na svetlobi.

Čas bi rad zavrtel nazaj tudi Filip.