Comment le temps a tourné (et ce qu’il n’a pas fait) Physiciens quantiques

Les physiciens ont convaincu Les particules de lumière subissent simultanément des transformations opposées, comme la transformation d’un humain en loup-garou où un loup se transforme en humain. Dans des circuits soigneusement conçus, les photons agissent comme si le temps s’écoulait dans un fouillis quantique d’allers et retours.

« Pour la toute première fois, nous avons en quelque sorte une machine à voyager dans le temps qui va dans les deux sens », a-t-il déclaré. Sonya Frank Arnoldun physicien quantique de l’Université de Glasgow en Écosse qui n’a pas participé à la recherche.

Malheureusement pour les fans de science-fiction, le matériel n’a rien de commun avec la DeLorean de 1982. Tout au long des expériences, qui ont été menées par deux équipes indépendantes en Chine et en Autriche, les heures de laboratoire ont continué à avancer régulièrement. Seuls les photons circulant dans le circuit souffrent de fraudes temporelles. Même pour les photons, les chercheurs se demandent si l’inversion de la flèche du temps est réelle ou simulée.

Quoi qu’il en soit, ce phénomène déroutant pourrait conduire à de nouveaux types de technologie quantique.

« Vous pouvez visualiser des cercles dans lesquels vos informations peuvent circuler dans les deux sens », a-t-il déclaré. Julia RubinoChercheur à l’Université de Bristol.

n’importe quoi à tout moment en une seule fois

Les physiciens ont réalisé pour la première fois il y a dix ans que les étranges règles de la mécanique quantique bouleversaient les notions logiques du temps.

L’essentiel de l’étrangeté quantique est le suivant : lorsque vous recherchez une particule, vous la repérerez toujours à un endroit semblable à un point. Mais avant de pouvoir être mesurée, la particule se comporte comme une onde. Il a une « fonction d’onde » qui se propage et ondule à travers plusieurs chemins. Dans cet état indéterminé, la particule existe dans un fouillis quantique de sites possibles connus sous le nom de chevaucher.

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dans papier publié en 2013, Julio Chiribella, un physicien travaillant maintenant à l’Université de Hong Kong, les co-auteurs ont proposé un circuit qui placerait les événements dans une superposition d’ordres temporels, en contournant l’étape de superposition des emplacements dans l’espace. Quatre ans plus tard, Rubino et ses collègues directement empiriquement L’idée. Ils ont envoyé un photon à travers une superposition de deux chemins : l’un où l’événement A a vécu l’événement B puis l’événement B, et l’autre où B a vécu puis l’événement A. En un sens, chaque événement semblait causer l’autre, un phénomène qui a fini par être appelé Causalité non précisée.

Non content de jouer avec l’ordre des événements au fil du temps, Chiribella et son collègue Zexuan Liu visaient la direction de la marche, ou la flèche, pour le temps lui-même. Ils cherchaient un dispositif quantique dans lequel le temps entre dans une superposition coulant du passé vers le futur et inversement – une flèche indéfinie du temps.

Pour ce faire, Chiribella et Liu ont réalisé qu’ils avaient besoin d’un système qui pourrait subir des changements opposés, comme un métronome qui pourrait balancer son bras à gauche ou à droite. Ils ont imaginé de mettre un tel système dans un état de superposition, semblable à un musicien déplaçant simultanément un accélérateur quantique à gauche et à droite. ils Descriptif du régime Mettre en place un tel système en 2020.

Les magiciens de l’optique ont immédiatement commencé à construire des flèches de duel pour passer du temps dans le laboratoire. L’automne dernier, deux équipes ont signalé un succès.

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Jeu à deux temps

Chiribella et Liu créent un jeu que seule une minuterie quantique peut déjouer. Jouer au jeu avec de la lumière implique de tirer des photons à travers deux outils en cristal, A et B. Le passage vers l’avant à travers un outil fait tourner la polarisation du photon d’une quantité qui dépend des paramètres de l’appareil. Le passage vers l’arrière à travers l’instrument fait tourner la polarisation exactement dans le sens opposé.

Avant chaque tour de jeu, l’arbitre ajuste secrètement les instruments de l’une des deux manières suivantes : le chemin vers l’avant via A, puis vers l’arrière via B, décalera la fonction d’onde du photon par rapport au chemin inversé dans le temps (vers l’arrière via A , puis passer par B), sinon il ne le fera pas. Le joueur doit connaître le choix fait par l’arbitre. Une fois que le joueur a disposé les outils et autres éléments visuels comme il le souhaite, il envoie un photon à travers le labyrinthe, le divisant éventuellement en une superposition à deux chemins à l’aide d’un miroir semi-argenté. Le photon se retrouve dans l’un des deux détecteurs. Si le joueur met en place son labyrinthe de manière suffisamment intelligente, le coup du détecteur contenant le photon révélera le choix du juge.

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