Kuantum dünyası, içinde bulunduğumuz klasik dünyadan farklı kurallara göre işliyor ve fantastik olanın tuhaf derecede normal olmasına izin veriyor. Şimdi, fizikçilerden oluşan bir ekip, zaman benzeri kapalı bir eğriyi (meslekten olmayanların deyimiyle zaman yolculuğu) simüle etmek için kuantum dolaşmayı kullandı.
Devam etmeden önce bunun simüle edildiğini vurgulayacağım; hiçbir kuantum parçacığı zamanda geriye gitmedi. Araştırma bir Gedanken deneyiGerçek testler yerine yürütülen kavramsal çalışmaları tanımlamak için Einstein tarafından popüler hale getirilen bir terim; ışık hızında hareket eden parçacıklar gibi fiziğin sınırları test edilirken yararlı bir şey. Ancak ekibin açıklamasına göre simülasyonda “etkili zaman yolculuğu” sağlandı. son makale Fiziksel İnceleme Mektuplarında, kuantum parçacıklarının etkileşime girebilmesinin meşhur garip yolu sayesinde.
Bu etkileşime denir kuantum dolaşıklığıve iki veya daha fazla kuantum parçacığının özelliklerinin birbirleri tarafından ne zaman tanımlandığını açıklar. Bu, dolaşık bir parçacığın özelliklerini bilmenin, iki parçacık arasındaki mesafeye bakılmaksızın diğeri hakkında bilgi vereceği anlamına gelir; Dolanıklıkları kuantum düzeyindedir, dolayısıyla fiziksel mesafeleri gibi küçük bir şeyin ilişki üzerinde hiçbir etkisi yoktur. Uzay büyük ve zaman görecelidir, dolayısıyla Dünya’daki 10 milyar ışıkyılı uzaklıktaki bir kara deliğin yakınındaki bir parçacıkla dolaşmış bir kuantum parçacığında meydana gelen bir değişiklik, uzak geçmişteki bir şeyin davranışını değiştirmek anlamına gelecektir.
Son araştırmalar, kapalı zaman benzeri eğrilerin veya CTC’lerin (zamanda geriye giden varsayımsal bir yol) olasılığını araştırıyor. Eğri, geriye doğru uzanan bir dünya çizgisidir (bir parçacığın uzay-zamandaki varoluşu boyunca çizdiği yay). Steven Hawking kendi pozunda 1992 “Kronoloji koruma varsayımı” makalesi fizik yasalarının kapalı zaman benzeri eğrilerin varlığına izin vermediğini, dolayısıyla zamanda yolculuğun imkansız olduğunu. Son çalışmanın yazarları “Bununla birlikte kuantum ışınlanma devreleri tarafından olasılıksal olarak simüle edilebilirler” diye yazmışlardır.
Ekibin Gedanken deneyi şu şekilde ilerliyor: Fizikçiler fotonik sondaları kuantum etkileşiminden geçiriyor ve ölçülebilir bir sonuç elde ediyorlar. Bu sonuca dayanarak, hangi girdinin en iyi sonucu vereceğini belirleyebilirler; tıpkı not verilen bir sınava bakabildiğiniz zaman olduğu gibi, geriye dönük değerlendirme 20/20’dir. Ancak sonuç bir kuantum operasyonundan elde edildiğinden, optimal olmayan bir sonuca takılıp kalmak yerine, araştırmacılar dolaşma yoluyla kuantum sondasının değerlerini ayarlayabilir ve operasyon zaten gerçekleşmiş olsa bile daha iyi bir sonuç üretebilirler. Capiche mi?
Simülasyonda, görünür zaman yolculuğu etkisi dörtte bir kez meydana geldi; başarısızlık oranı %75’ti. Ekip, yüksek başarısızlık oranını gidermek için, güncelliği geçmiş parçacıkları elerken düzeltilmiş bilgiye sahip fotonların geçmesini sağlamak için bir filtre kullanarak çok sayıda dolaşmış foton göndermeyi öneriyor.
Cambridge Üniversitesi’nden kuantum fiziği uzmanı ve çalışmanın baş yazarı David Arvidsson-Shukur, bir e-postada şunları söyledi: “Açıkladığımız deneyin, zamanın normal okuna uyan standart (kuantum değil) fizikle çözülmesi imkansız görünüyor.” Gizmodo’ya. “Böylece, kuantum dolanıklığın etkili bir şekilde zaman yolculuğuna benzeyen örnekler üretebileceği görülüyor.”
Kuantum parçacıklarının davranışları, özellikle de bu davranışların makroskobik olaylardan farklı yönleri, fizikçiler için gerçekliğimizin doğasını araştırmak için yararlı bir araçtır. Dolaşıklık, kuantum nesnelerinin farklı yasalara göre nasıl işlediğinin bir yönüdür.
Geçen sene, başka bir grup fizikçi iddia etti Bir kuantum solucan deliği, yani kuantum bilgilerinin anında seyahat edebileceği bir portal yaratmayı başardıklarını söyledi. Bir yıl önce bir takım insan saçı genişliğinde senkronize davullar dolaşma kullanarak. Ve 2022 Nobel Fizik Ödülü Kuantum dolanıklığını sorgulamak için üç fizikçiye gittik; eğer işlerin nasıl yürüdüğünü anlamak istiyorsak bu açıkça üzerinde çalışılması gereken önemli bir konu.
Simülasyon, yeni ekibe, evrenin kurallarının buna gerçekten izin verip vermediği konusunda endişelenmeden zaman yolculuğunu araştırma olanağı sundu.
“Gerçekte kapalı zaman benzeri eğrilerin var olup olmadığını bilmiyoruz. Bildiğimiz fizik yasaları CTC’lerin varlığına izin verir, ancak bu yasalar eksiktir; En göze çarpan şey, bir kuantum yerçekimi teorimiz yok, “dedi çalışmanın ortak yazarı Nicole Yunger Halpern, Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü ve College Park’taki Maryland Üniversitesi’nden fizikçi, Gizmodo’ya bir e-postada. “Gerçek CTC’lerin var olup olmadığına bakılmaksızın, kişi dolaşıklığı kullanarak benzetmek Makalemizi yazmadan önce diğerlerinin de gösterdiği gibi CTC’ler.”
1992’de, Hawking’in makalesinin yayınlanmasından sadece birkaç hafta önce, fizikçi Kip Thorne, 13. Uluslararası Genel Görelilik ve Yerçekimi Konferansı’nda bir makale sundu. Thorne şu sonuca vardı: “Makroskopik uzunluk ölçeklerinde kronolojinin şu şekilde olduğu ortaya çıkabilir: Olumsuz her zaman korunur ve kronoloji olsa bile dır-dir Makroskobik olarak korunan kuantum yerçekimi, CTC’lerle mikroskobik uzay-zaman geçmişleri için sonlu olasılık genlikleri verebilir.” Başka bir deyişle zamanda yolculuğun mümkün olup olmadığı klasik fiziğin kapsamı dışında bir ikilemdir. Dan beri kuantum yerçekimi anlaşılması zor bir şey olmaya devam ediyorjüri zaman yolculuğuna çıktı.
Ancak bir bakıma kapalı zamana benzer eğrilerin gerçekte var olup olmadığı o kadar da önemli değil, en azından yeni araştırma bağlamında. Önemli olan, araştırmacıların Gedanken deneyinin kuantum mekaniğini sorgulamak için yeni bir yol sağladığını düşünmeleridir. Bazı büyüleyici sonuçlara ulaşmak için kuantum aleminin zamanın sürekliliğini açıkça göz ardı etmesinden yararlanmalarına olanak tanır.
Daha fazla: Bilim Adamları Tardigrad’ı Kuantumla Dolaştırmaya Çalıştı