Επιστήμονες ανακαλύπτουν πώς να γυρίσουν τον χρόνο πίσω σε ιστορική ανακάλυψη

Μια επαναστατική ανακάλυψη στη κβαντική μηχανική έγινε στην Αυστρία, όπου ερευνητές κατάφεραν να αντιστρέψουν τη ροή του χρόνου για ένα και μόνο σωματίδιο μέσα σε κβαντικό σύστημα. Η ανακάλυψη αυτή λυγίζει, θεωρητικά, τους γνωστούς νόμους της φυσικής και ανοίγει τον δρόμο για μελλοντικές εφαρμογές στην κβαντική πληροφορική.

Αυτό δεν σημαίνει πως βρισκόμαστε κοντά στο να ταξιδέψουμε στην εποχή των δεινοσαύρων. Όπως εξηγούν οι επιστήμονες της Austrian Academy of Sciences, η ροή του χρόνου στον μακροσκοπικό κόσμο είναι εξαιρετικά δύσκολο να σπάσει, παρά το γεγονός ότι είναι θεωρητικά εφικτό.

Πώς γύρισαν τον χρόνο πίσω

Οι ερευνητές δημιούργησαν έναν quantum switch, έναν ειδικό μηχανισμό που επέτρεψε τη δημιουργία ελεγχόμενου περιβάλλοντος για φωτόνια. Έτσι, κατάφεραν να επαναφέρουν ένα σωματίδιο στην προηγούμενη κατάστασή του χωρίς να χρειαστεί να παρατηρήσουν τη θέση του μέσα στο σύστημα. Αυτό είναι καθοριστικής σημασίας, διότι επιτρέπει τη διατήρηση της υπέρθεσης – της κατάστασης όπου ένα σωματίδιο μπορεί να είναι ταυτόχρονα 0 και 1.

Η υπέρθεση είναι η καρδιά της κβαντικής υπολογιστικής, που ξεπερνά τα όρια των κλασικών υπολογιστών. Σε αντίθεση με τα binary bits (0 ή 1), τα qubits μπορούν να είναι και τα δύο ταυτόχρονα, δημιουργώντας υπολογιστικές δυνατότητες που ξεπερνούν κατά πολύ τις σημερινές.

Η πρακτική σημασία και οι επιπτώσεις

Το «rewind protocol» που αναπτύχθηκε μπορεί να εφαρμοστεί για διόρθωση λαθών στην κβαντική πληροφορική, αλλά ανοίγει και νέες προοπτικές. Οι ερευνητές κατάφεραν να πειραματιστούν όχι μόνο με την αναστροφή του χρόνου, αλλά και με την επιτάχυνσή του, παίζοντας με τις πιθανές τροχιές των σωματιδίων και συγχωνεύοντας διαφορετικές εκδοχές της πραγματικότητας.

Όπως αναφέρεται στο επιστημονικό άρθρο: «Δείξαμε ένα καθολικό πρωτόκολλο αναστροφής χρόνου για κβαντικά συστήματα δύο επιπέδων. Σε αντίθεση με προηγούμενες θεωρίες, το δικό μας μπορεί να φτάσει σε αυθαίρετα υψηλή πιθανότητα επιτυχίας και είναι βέλτιστο ως προς τον χρόνο που απαιτείται».

Ένα βήμα πιο κοντά στην επιστημονική φαντασία

Παρότι οι επιστήμονες διευκρινίζουν ότι εφαρμογές σε «μαζικά σωματίδια» θα είναι εξαιρετικά δύσκολες, το εύρημα φέρνει την ανθρωπότητα πιο κοντά στο να εξερευνήσει το ταξίδι στο χρόνο εκτός του μικρόκοσμου της κβαντικής φυσικής. Ο ερευνητής Miguel Navascués δήλωσε ότι «θεωρητικά θα ήταν δυνατόν να γυρίσουμε πίσω έναν άνθρωπο στον χρόνο, αν και πολύ απίθανο».

Για την ώρα, η ανακάλυψη αφορά κυρίως την πρόοδο στην κβαντική υπολογιστική και τη διόρθωση σφαλμάτων σε κλειστά συστήματα. Ωστόσο, κάθε βήμα προς την κατανόηση και τον χειρισμό του χρόνου ανοίγει τον δρόμο για ένα μέλλον που μέχρι πρότινος ανήκε αποκλειστικά στη σφαίρα της επιστημονικής φαντασίας.