Группа ученых из Лос-Аламосской национальной лаборатории презентовала в журнале Physical Review X исследование, которое описывает инновационный протокол управления квантовыми системами. Этот метод позволяет манипулировать стрелой времени на квантовом уровне и создает измерительный движок для извлечения энергии из таких систем.
Ученые установили, что их инструмент делает эволюцию квантовой системы «более согласующейся со временем, текущим в обратную сторону» в статистическом смысле. Для лучшего понимания концепции стоит вспомнить, что стрела времени определяется как направление, по которому происходят физически необратимые процессы. Например, если бы мы увидели видео, где разбитый стакан собирается, это показало бы время, идущее в обратном направлении.
Ведущий автор исследования, Луис Педро Гарсиа-Пинтос, отмечает, что множество явлений не обладают предпочтительным направлением времени. В математике физики стрелу времени рассматривают как вспомогательный принцип, который становится значимым только при измерении системы.
Исходя из того, что на квантовом уровне время симметрично, ученые предложили новый протокол, который описывает развитие наблюдаемых квантовых систем. Они конструировали движок и применили протокол через механизм обратной связи, что дало возможность «изменять эволюцию» и «переформировывать стрелу времени». Однако, авторы подчеркивают, что их работа не имеет отношения к путешествиям во времени.
Хотя движок существует только как теоретическая модель, команда стремится к экспериментальному подтверждению своей концепции с помощью сверхпроводящих кубитов. Если удастся реализовать идеи на практике, это может значительно увеличить энергетический потенциал новых технологий, таких как квантовые батареи. Кроме того, инструмент обладает универсальностью, что может открыть новые горизонты для его применения в квантовых устройствах.