Способността за изпращане на информация от настоящето към миналото, за да бъде променено то, се среща само при героите от научната фантастика. Но трима учени от Обединеното кралство и САЩ са доказали, че чрез манипулиране на квантовото заплитане е възможно да се проведе експеримент, който симулира пътуване във времето. Разработеният от тях квантов метрологичен експеримент позволява по-точни измервания с помощта на квантовите състояния. По този начин се предполага, че изпращането на определени данни в миналото може да подобри бъдещето.
Физици от Университета в Кеймбридж, Националния институт за стандарти и технологии и Университета в Мериленд предложиха експеримент, при който се изпраща информация назад във времето, за да се променят със задна дата действията на учените, които извършват измерванията. Изследователите твърдят, че подобен модел на пътуване във времето в заплетените системи открива възможности за физични системи, които не могат да бъдат постигнати с класически средства, пише изданието Physics World.
В квантовата механика експериментите с връщане назад във времето не са толкова редки. Важен елемент на подобни експерименти е телепортацията, пренасянето на някакво състояние на системата на определен етап от трансформацията към началото на експеримента. За да се осъществи това, частиците трябва да са в състояние на квантова заплетеност, така че промяната в едната веднага да се отрази на другата, независимо от взаимното им местоположение.
Моделирането на едно пътуване назад във времето ни дава възможност по-добре да разберем природата на квантовата механика и квантовите системи. В този случай учените изследват област на знанието, наречена квантова метрология, която използва инструментите на квантовата механика за извършване на изключително точни измервания.
Типичен проблем на квантовата метрология е оценката на неизвестен параметър на система или процес с помощта на квантовомеханични сензори. Промяната на състоянието на такъв детектор дава на учените важна информация за този неизвестен параметър, а задачата на изследователя е да получи възможно най-много информация от един-единствен детектор. Постселективното измерване помага за изпълнението на тази задача. При този процес експериментаторът извършва измерване и след това, в зависимост от резултата, включва или изключва определени резултати от анализа. Това позволява да се концентрира получената от детектора информация.
Екипът от учени вече показа, че в една квантова система изборът на оптималното състояние на сензора дава възможност на експериментатора да получи повече информация от него, в сравнение с класическите методи. Но обикновено изследователят научава кое входящо състояние е било оптимално едва след като взаимодействието вече се е осъществило. В случая с пътуването във времето това може да бъде коригирано.
Ако експериментаторът телепортира оптималното входящо състояние назад във времето, използвайки за това квантовото заплитане, се откриват благоприятни възможности, които преди това не са били достъпни. В своята статия учените предлагат да се използват два максимално заплетени квантови бита, А и С, плюс допълнителен кубит в качеството на сензор. Целта е да се измери силата на неизвестното взаимодействие. В началото експериментаторите не знаят какво е оптималното входно състояние за А. В първата фаза сензорът и кубитът А взаимодействат. Информацията за неизвестния параметър на взаимодействието се кодира в състоянието на сензора. Но на междинния етап изследователите измерват състоянието на кубита А. Това измерване дава информация за все още неизвестното оптимално състояние.
Тогава изследователите използват тази информация, за да приведат спомагателния кубит D в оптимално състояние. След това те измерват общото състояние на кубитите C и D. Ако то не съвпада с първоначалното общо състояние на A и C, това измерване се премахва от анализа. Това по същество им позволява да изберат моментите, в които оптимално подготвеното състояние D се телепортира в началното състояние на кубита А. Тази телепортация означава, че когато ученият проверява показанията на сензора, той записва оптималната информация, въпреки че първоначално сензорът не е бил доведен до оптималното състояние.
В резултат на това процесът гарантира, че сензорите са високо информативни. Общата ефективност на измерването, въпреки необходимостта от многократни опити, все така е достатъчно висока, за да се използва за точни лабораторни тестове.
„Въпреки че симулациите [на пътуване във времето] не позволяват да се върнете назад във времето и да промените миналото, те позволяват да създадете по-добро бъдеще, като отстраните вчерашните проблеми днес“, казват авторите на експеримента.
