Физики из Кембриджского университета показали, что симуляции гипотетического путешествия во времени могут решать экспериментальные задачи, которые кажутся невозможными с точки зрения стандартной физики. Исследование показало, что с помощью манипуляции запутанностью — квантовым феноменом, который делает частицы связанными между собой, — можно смоделировать ситуации, при которых возможна ретроспективная коррекция прошлых действий для улучшения настоящих результатов.
Запутанность и квантовая метрика
Ключевым элементом симуляции является квантовая запутанность — явление, при котором частицы остаются взаимосвязанными даже на больших расстояниях. Это свойство легло в основу квантовых вычислений.
Сценарий симуляции описан следующим образом: экспериментатор запутывает две частицы и использует первую в эксперименте. Позже, получив новую информацию, он изменяет состояние второй частицы, что ретроспективно влияет на результат эксперимента.
«Эффект удивительный, но срабатывает лишь в одном случае из четырёх», — объясняет один из авторов исследования, Дэвид Арвидссон-Шукур. Несмотря на высокую вероятность неудачи, ученые знают, когда это произошло и могут использовать фильтры для отсеивания «неправильных» частиц.
Применение в технологиях
Исследователи связали свою теорию с квантовой метрологией — областью, занимающейся высокоточными измерениями на основе квантовых технологий. Они показали, что даже если правильный способ подготовки частиц становится известен только после начала эксперимента, симуляции «путешествия во времени» позволяют ретроспективно исправить этот недостаток.
Хотя симуляции не позволяют буквально перемещаться во времени и менять прошлое, они дают возможность улучшать будущие результаты за счет корректировки прошлых ошибок.