Fizicienii au reușit să „dea timpul înapoi” într-un sistem cuantic, cu o precizie uluitoare

O echipă de cercetători de la Academia Austriacă de Științe și Universitatea din Viena a demonstrat că este posibil să inversezi evoluția temporală a unei particule cuantice, obținând o fidelitate medie de peste 95%. Studiul, publicat în revista Optica, ar putea schimba fundamental modul în care se face corecția erorilor în calculatoarele cuantice, scrie Daily Galaxy.

Cum funcționează „inversarea timpului”

Dacă în fizica clasică timpul curge doar înainte, în lumea cuantică legile permit o evoluție reversibilă—dacă sistemul este controlat suficient de precis. Cercetătorii, coordonați de Miguel Navascués și Philip Walther, au folosit proprietățile non-comutative ale operatorilor cuantici pentru a crea un protocol de „derulare înapoi”.

Prin intermediul unui dispozitiv numit quantum switch, un foton a fost forțat să evolueze pe două căi diferite în același timp. Interferența dintre aceste trasee a produs efectiv inversul matematic al evoluției particulei, aducând-o înapoi la starea inițială—fără ca oamenii de știință să fie nevoiți să știe dinainte dinamica exactă a sistemului.

Rezultatele experimentului

Qubiții (biții cuantici) au fost codificați în polarizarea fotonilor și trimiși printr-un interferometru Sagnac. În 1.800 de teste desfășurate timp de trei săptămâni, pe 50 de combinații diferite de evoluții și patru stări inițiale, procesul a atins constant fidelități între 93% și 97%—mult peste orice strategie clasică posibilă.

„Ar dura milioane de ani să inversăm doar o secundă din informația cuantică a unui om”

Cercetătorii subliniază că nu este vorba de călătorii temporale în sens science-fiction. „Ar dura milioane de ani să inversăm doar o secundă din informația cuantică a unui om”, explică echipa. Însă adevărata miză este aplicarea în tehnologia cuantică: posibilitatea de a „derula înapoi” un proces pentru a corecta erori, fără să fie nevoie să înțelegi exact ce a mers prost.

Mai mult, protocolul funcționează în timp real: o secundă de evoluție cuantică se inversează în exact o secundă, spre deosebire de metodele anterioare care necesitau de trei ori mai mult timp și ofereau rezultate mai slabe.

Deși experimentul a fost realizat cu fotoni, metoda ar putea fi extinsă și la alte platforme. În viitor, cercetătorii speră să testeze și posibilitatea de a „accelera înainte” stările cuantice, deschizând drumul către calculatoare cuantice cu funcții de control al timpului la scară practică.