Мы все ужи издавна привыкли считать течение времени от прошедшего к будущему в нашей ежедневной жизни, как нечто само собой разумеющееся. Но, оказывается, что некие из базовых законов физики по сути «отлично работают» в обе стороны течения времени, что проявили исследования американских и русских физиков, проведенные еще в 2019 году. В этих опытах ученым удалось практически «повернуть время назад» на микроскопичном квантовом уровне, это, естественно, не поможет нам заглянуть вспять в 1960-е годы, но, тем не наименее, оставляет весьма небольшую лазейку для способности сотворения квантовой машинки времени.
Базовый физический закон, который был «повернут назад» учеными, это 2-ой закон термодинамики, являющийся одним из базисных законов, определяющих все происходящее вокруг нас во Вселенной. Согласно этому закону, энергия, заключенная в разных объектах, повсевременно трансформируется и перетекает от наиболее жарких объектов к наиболее прохладным. Этот принцип разъясняет, почему кофе в чашечке остынет через некое время либо почему недозволено сделать настоящий нескончаемый движок.
«Этот закон тесновато связан с понятием направления времени, и он устанавливает однобокое направление времени от прошедшего к будущему» — ведает Гордей Лесовик, ученый-физик из Столичного физико-технического института (МФТИ).
В упомянутых выше опытах ученые употребляли электроны в качестве подопытных объектов, да не обыкновенные электроны, а электроны, которые были главный частью кубитов (квантовых битов) квантового компа. Природа и поведение электронов на квантовом уровне определяется так именуемым уравнением Шредингера. И исходя из убеждений этого уравнения электрон является пакетом волн, передвигающимся сходу в нескольких направлениях.
«Но, уравнение Шредингера обратимо исходя из убеждений направления течения времени» — ведает Валерий Винокур, ученый из Государственной лаборатории Аргона, США (Соединённые Штаты Америки — государство в Северной Америке), — «С математической точки зрения это значит, что при определенных критериях и веренице соответственных преобразований электрон может «соскользнуть вспять во времени»».
В природе не существует никаких обстоятельств, мешающих спонтанному «соскальзыванию» электрона вспять во времени. Но для того, чтоб зафиксировать таковой вариант может потребоваться ежесекундное наблюдение за 10 млрд электронов сразу, производимое в протяжении срока, сравнимого с продолжительностью существования Вселенной.
Заместо того, чтоб ожидать настолько длинный срок, ученые употребляли неопределенное состояние кубитов квантового компа и некие особенные методы. Когда этот комп был запущен, то кубиты перебежали в одно, можно сказать случайное, состояние из спектра всех вероятных состояний. Изменив некие опции квантового компа, и запустив его опять, ученые отлично «перемотали» вспять во времени уравнение Шредингера.
В качестве примера из жизни можно привести последующее — представьте, что 1-ый пуск квантового компа был кое-чем вроде первого удара, разбившего пирамиду из бильярдных шаров, и разметавшего эти шары по поверхности стола. 2-ой пуск компа стал собственного рода толчком бильярдного стола, из-за которого все шары возвратились на начальную позицию, опять сформировав изначальную пирамиду.
Для проверки технологии работы ученые «разворота времени» ученые провели один и этот же опыт огромное количество раз, «разбивая» пирамиду шаров и собирая ее вспять. В системе из 2-ух кубитов квантового компа это удавалось создать примерно в 85 процентах случаев.
Отметим, что это не 1-ый вариант, когда данной для нас же группе ученых удавалось хорошо «перетряхнуть» 2-ой закон термодинамики. Несколько годов назад эти ученые запутали частички на квантовом уровне и смогли выполнить их нагрев и остывание так, что их поведение соответствовало поведению действенного нескончаемого мотора.
Как уже упоминалось выше, все изготовленное южноамериканскими и русскими ученым оставляет лазейку для способности сотворения машинки времени. Но, результаты этих исследовательских работ могут иметь и наиболее практическую ценность, разработка «реверсирования времени» может оказаться тем, что дозволит существенно сделать лучше точность и эффективность работы будущих квантовых компов. И, естественно, все это существенно расширяет границы нашего осознания того, как происходящее на квантовом уровне описывает и влияет на процессы еще огромных масштабов, включая процессы эволюции окружающей нас Вселенной.
Источник: