Представьте, что вы можете отправить телескоп в прошлое, чтобы заснять падающую звезду, которую вы только что заметили краем глаза. Звучит как сюжет фантастического фильма? Ученые из Вашингтонского университета в Сент-Луисе разработали новый тип квантового сенсора, который использует квантовую запутанность для создания... детекторов, путешествующих во времени. Да-да, вы не ослышались!
Кейтер Мерч, профессор физики и директор Центра квантовых скачков, вместе с коллегами из NIST и Кембриджского университета, продемонстрировал, как можно использовать загадочное свойство квантовой запутанности, которое он называет "предвидением". Но давайте разберемся, что это значит на самом деле.
Все начинается с запутывания двух квантовых частиц в так называемом синглетном состоянии. Представьте себе двух акробатов, которые всегда двигаются в противоположных направлениях. Затем одну из частиц (назовем ее "зонд") подвергают воздействию магнитного поля, которое заставляет ее вращаться.
И вот тут начинается самое интересное. Когда измеряют вторую частицу (которая не подвергалась воздействию магнитного поля), свойства запутанности фактически отправляют ее квантовое состояние "назад во времени" к первой частице. Это как если бы вы могли узнать, как лучше всего подготовиться к прыжку с парашютом, уже после того, как приземлились!
Обычно в таких экспериментах есть шанс один к трем, что измерение не удастся. Но благодаря "предвидению" ученые могут задним числом выбрать наилучшее направление для спина частицы. Это как если бы вы могли вернуться в прошлое и дать себе совет, как лучше всего подготовиться к важному событию.
Альберт Эйнштейн однажды назвал квантовую запутанность "жутким действием на расстоянии". Возможно, самое жуткое в запутанности то, что мы можем рассматривать пары запутанных частиц как одну и ту же частицу, движущуюся одновременно вперед и назад во времени.
Это открывает перед учеными новые творческие способы создания лучших сенсоров - в частности, таких, которые можно эффективно отправлять назад во времени. Представьте, что вы можете создать детектор, который "знает" о событии до того, как оно произошло!
Потенциальные применения таких сенсоров огромны: от обнаружения астрономических явлений до изучения магнитных полей. И это только начало! Кто знает, может быть, в будущем мы сможем использовать эту технологию для предсказания землетрясений или даже для раннего обнаружения заболеваний
Конечно, до практического применения этой технологии еще далеко. Но сама идея того, что мы можем использовать странные свойства квантового мира для "путешествий во времени", захватывает дух. Это еще раз доказывает, что реальность может быть гораздо удивительнее любой научной фантастики
Источник:
DOI: 10.1103/PhysRevLett.132.260801
-------------------------------------
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте лайк или напишите комментарий, а также подписывайтесь на наши страницы на других площадках, в том числе на сервисе поддержки авторов Бусти. Ссылки найдёте в описании канала. Заранее спасибо!
