Ruski fiziki in tuji kolegi so obrnili čas nazaj

Znanstveniki iz Rusije, ZDA in Švice so prisilili kvantni računalnik, da se je vrnil za eno sekundo v preteklost in »prekršil« drugi zakon termodinamike. O raziskavi je bil objavljen članek v reviji Scientific Reports, pišejo v ruskih medijih.

»To je samo eno iz serije del, ki so posvečena možnostim za kršenje drugega počela termodinamike, fizikalnega zakona, ki je tesno povezan z razločitvijo med preteklostjo in prihodnostjo. Do vprašanja smo sedaj pristopili s tretje strani: umetno smo ustvarili takšno stanje v sistemu, da se sam razvija v obratno stran glede na drugi zakon,« je povedal Gordej Lesovik iz Moskovskega fizikalno-tehniškega inštituta (MFTI) za agencijo RIA Novosti.

Eden od temeljev sodobne fizike je koncept »časovne puščice«, po katerem čas konstantno teče enosmerno iz preteklosti v prihodnost. S fizikalnega gledišča to misel potrjuje drugi zakon termodinamike, ki pravi, da je za univerzum značilno naraščanje entropije (stanje neurejenosti, kaotičnosti). Tako tudi ni mogoče in ne bo nikoli mogoče ustvariti perpetuum mobile (stroja, ki bi se neskončno dolgo gibal brez dovajanja energije).

Toda tri leta nazaj so Gordej Lesovik in kolegi iz njegove ekipe ugotovili, da je drugi zakon termodinamike mogoče kršiti na kvantni ravni. Po tej ugotovitvi je bil ustvarjen kvantni analog Maxwellovega demona, izmišljenega bitja, ki sortira hitre in počasne molekule.

Ruski fiziki so realizirali to idejo, nato pa si zamislili eksperiment, v katerem bi s snovmi iz kvantnega sveta razbili Maxwellovega demona na več delov, ki bi bili razkropljeni na večjih razdaljah. Tudi to nalogo so uspešno izvedli.

Po Lesovikovih besedah je bilo logično nadaljevanje teh eksperimentov, da preverijo, ali se lahko čas samostojno giblje nazaj, vsaj v enem majhnem delcu, katerega obnašanje vodijo zakoni kvantne fizike.

Znanstveniki so preverili, ali se lahko elektron v praznem prostoru samostojno obrne za določen čas nazaj. Za določitev lokacije delca v konkretnem trenutku so uporabili Schrödingerjevo enačbo. V osnovi izračunov je ideja, da se bo položaj delca v prostoru postopoma spreminjal pod vplivom »časovne puščice«.

Izkazalo se je, da elektron lahko gre v preteklost in se vrne v tisto stanje, kot ga je imel nekaj trenutkov poprej. Vendar se lahko takšni dogodki po izračunih Lesovika in njegovih kolegov zgodijo le skrajno redko, približno enkrat za čas obstoja celotnega vesolja in še to zgolj za 0,06 nanosekunde.

Ruski in tuji znanstveniki so eksperiment izpeljali »ročno« in uporabili oblačni kvantni računalnik podjetja IBM. Združili so dva ali tri kubite (najmanjši elementi za hranjenje informacij v kvantnem računalniku) računskih modulov in pomnilniških celic računalnikov, jih zapolnili z določenim nizom številk in začeli manipulirati vsebino. Raven kaosa v kvantnem sistemu je začela strmo naraščati.

Ko je entropija dosegla določeno točko, je delo kubitov začel upravljati drug program. Ta jih je spravil v stanje, po katerem nadaljnje gibanje ni šlo več v smeri kaosa, ampak v smeri urejenosti. Kubiti so se tako za nekaj časa vrnili v prejšnje stanje.

Fiziki so poudarili, da eksperiment ni bil uspešen v vseh primerih. Neuspešni primeri bi lahko bili posledica napak v delovanju samega računalnika.

Lesovik in kolegi nameravajo nadaljevati z delom v tej smeri ter razviti mehanizme za hitrejše »obračanje časa« in manipulirati s stanjem večjega števila kubitov.

Če bi radi uporabili vsebino s spletne strani Russia Beyond (delno ali v celoti), pri svoji objavi dodajte zraven še povezavo na prispevek na naši strani.