Физики приблизились к моделированию обратного течения времени

Группа физиков разработала метод управления квантовыми системами, позволяющий воспроизводить динамику, соответствующую обратному течению времени. Авторы подчеркивают, что речь не идет о настоящем путешествии во времени, а о создании условий, при которых квантовая система ведет себя так, словно стрела времени направлена вспять.

В привычном мире процессы имеют одно направление: растения растут, предметы разбиваются, звезды взрываются. Однако на микроуровне законы физики сложнее. Квантовые системы, такие как кубиты, подчиняются уравнениям, симметричным относительно времени, что допускает обратную динамику при определенных условиях.

Ученые объединили квантовые измерения с системой обратной связи. После каждого измерения состояние системы корректируется, направляя ее развитие по заданной траектории. Это позволяет формировать стохастические траектории, соответствующие обратной стреле времени.

Для проверки использовался управляющий гамильтониан — последовательность электромагнитных полей и импульсов. В сочетании с обратной связью он компенсирует влияние измерений, усиливает изменения или превышает их, создавая различные режимы эволюции, включая условно обращенную стрелу времени.

Метод открывает возможность управлять потоками энергии в системе. В перспективе это может привести к созданию квантовых батарей и новых способов извлечения энергии. Следующим этапом станет экспериментальная проверка на сверхпроводниковых кубитах.

Исследование опубликовано в журнале Physical Review X.