Wetenschappers ontdekken een manier om de tijd terug te draaien – en mogelijk fouten uit te wissen
Wetenschappers ontdekken een manier om de tijd terug te draaien – en mogelijk fouten uit te wissen
In de fysieke wereld verloopt de tijd in één richting, maar in de kwantumwereld is dat niet zo eenvoudig.
Onderzoekers hebben ontdekt dat het mogelijk is om de tijd in een kwantumsysteem te versnellen, vertragen of om te keren.
Dit is niet echt tijdreizen, maar het implementeren of terugkeren naar verschillende kwantumtoestanden vanuit verschillende punten in de tijd.
In het subatomaire universum van de kwantumfysica kun je dingen bereiken die in onze fysieke wereld van vlees en bloed onmogelijk worden geacht. Dingen zoals superpositie , verstrengeling en zelfs teleportatie lijken allemaal mogelijk wanneer het om kwantum gaat. Nu voegen wetenschappers van de Oostenrijkse Academie van Wetenschappen (ÖAW) en de Universiteit van Wenen een soort tijdreizen toe aan de lijst.
In een reeks artikelen die zijn gepubliceerd op preprintservers en in verschillende online tijdschriften (waaronder Optica , arXiv en Quantum ), leggen onderzoekers, waaronder Miguel Navascués van ÖAW en Philip Walther van de Universiteit van Wenen , de mogelijkheid uit om de tijdsstroom binnen een kwantumsysteem te versnellen, te vertragen en zelfs om te keren .
Navascués vergelijkt het fenomeen met verschillende filmkijkervaringen. “In een theater [klassieke natuurkunde] wordt een film van begin tot eind geprojecteerd, ongeacht wat het publiek wil”, vertelde hij aan de Spaanstalige krant El País . “Maar thuis [in de kwantumwereld] hebben we een afstandsbediening om de film te manipuleren. We kunnen terugspoelen naar een vorige scène of meerdere scènes vooruit springen.”
De onderzoekers bereikten dit door een enkel foton te ‘evolueren’ terwijl het door een kristal passeert . Met behulp van een experimenteel apparaat genaamd een ‘kwantumschakelaar’ keert het enkele lichtfoton terug naar zijn vorige toestand voordat het ooit de reis maakt. In zekere zin is dit minder tijdreizen in de stijl van Doc Brown en meer het terugdraaien of anderszins veranderen van de toestanden van kwantumdeeltjes, of ’tijdtranslatie’ zoals Navascués in 2020 beschreef .
Dit is echter niet precies hetzelfde als een terugspoelknop op je tv, want kijkers kunnen normaal gesproken zien hoe de gebeurtenissen van plotpunt A naar B zijn gegaan – alleen versneld en in omgekeerde volgorde. In de kwantummechanica zorgt het simpelweg observeren van een systeem er echter voor dat het verandert, waardoor het onmogelijk is om de voortgang van een systeem door de tijd heen te volgen. Cruciaal is dat deze terugspoelprotocollen nog steeds werken, omdat ze kunnen worden uitgevoerd zonder te weten wat de veranderingen waren of wat de “interne dynamiek” ervan was, aldus de wetenschappers.
En deze kwantumtijdmachine gaat niet slechts één kant op – Navascués zei dat ze ook een methode hebben gevonden om evolutionair verder te gaan in de tijd. Hij vertelde El País :
Om een systeem in één jaar tien jaar ouder te laten worden, moet je de overige negen jaar ergens vandaan halen. In een experiment van een jaar met tien systemen kun je van elk van de eerste negen systemen één jaar stelen en die allemaal aan het tiende systeem geven. Aan het einde van het jaar is het tiende systeem tien jaar ouder geworden; de overige negen blijven hetzelfde als toen het experiment begon.
Helaas kunnen deze sciencefictionbevindingen in de kwantumwereld niet worden gemeten om mensen vooruit of achteruit in de tijd te sturen. Een enkel mens vertegenwoordigt namelijk een duizelingwekkende hoeveelheid informatie om te ‘verjongen’. Sterker nog, wetenschappers schatten dat het miljoenen jaren zou duren om dit slechts één seconde voor elkaar te krijgen.
Maar voor de teams van ÖAW en de Universiteit van Wenen gaat het niet om een vlucht naar de verre toekomst , maar om de mogelijkheid om de capaciteit van quantumprocessoren te vergroten door ze te voorzien van de mogelijkheid om fouten in een systeem ongedaan te maken. Immers, als het leven een terugdraaiknop had, zou je die dan niet gebruiken?
