A tudósok visszafordították az időt – áttörés a kvantumfizikában

Nehéz elhinni, de a tudósoknak sikerült olyan eljárást kidolgozniuk, amellyel a kvantumrendszerek viselkedése mintha visszafelé haladna az időben. Ezzel a módszerrel manipulálhatóvá válik az idő nyila: a megszokott előrehaladás helyett úgy tűnik, mintha az események visszafelé zajlanának. Az új kvantumirányítási protokoll ráadásul új utakat nyithat az energiakinyerésben és a kvantumállapotok előkészítésében – mindezt a nyílt hozzáférésű Physical Review X szakfolyóiratban részletezték.

Időmegfordított kvantumtrajektóriák

A kutatók egy speciális eljárást alkottak, amely egy csoportnyi kvantumbitet a mérés és visszacsatolás kombinációjával olyan trajektóriákra kényszerít, amelyek a visszafelé haladó idő logikáját követik. Míg a klasszikus fizikában a mérés alig befolyásolja a megfigyelt tárgyat, a kvantumvilágban minden mérés véletlenszerű változásokat okoz, ezáltal irányt adva az időnek. Ennek ellenére ezekkel a kifinomult vezérlési protokollokkal a mérésből származó zavar akár visszafordíthatóvá is válhat, vagy szándékosan torzíthatják, túlkorrigálhatják, illetve elhomályosíthatják az idő irányát.

Egy kvantumos Maxwell-démon

A kísérlet a híres Maxwell-démon gondolatkísérletre épít, amelyben egy elképzelt lény képes szelektálni hideg és meleg részecskéket, látszólag csökkentve a rendezetlenséget, ezzel megkérdőjelezve a termodinamika második főtételét. Bár későbbi vizsgálatok szerint a törvény sérthetetlen, a Los Alamos-i csapat kvantumdémona a kvantumállapotok és mérési eredmények alapján megdöbbentő manipulációkra képes – lényegében átfordítja a természetes időirányt.

Energia kinyerése kvantummérésekből

Az új módszerek révén már nemcsak a kvantumrendszerek szabályozása oldható meg hatékonyan, hanem energia is kinyerhető magából a mérésből. A folyamatos mérésen alapuló motor kvantummérésekkel közvetlenül képes energiát begyűjteni, akár egy másik kvantumfolyamat működtetésére, akár egy kvantum-akkumulátor feltöltésére.

A kutatók hamarosan szupravezető kvitekkel tervezik laboratóriumi kísérletekben is bizonyítani a Hamilton-operátoron alapuló kvantum-visszacsatolást – ezek a technológiák már most is lehetővé teszik a gyors visszacsatolást és a hatékony, alacsony zajú detektálást. Megkezdik továbbá a kvantumállapotok előkészítésének új, irányított módjainak fejlesztését is.

2026, adminboss, www.sciencedaily.com alapján