Ny type sammenfiltring tillader 'teleportation i tid', siger fysikere

Entanglement er det mærkelige kvantefænomen, hvor to eller flere partikler bliver så dybt forbundet, at de deler den samme eksistens.

Det fører til nogle kontraintuitive effekter, især når to sammenfiltrede partikler bliver vidt adskilt. Når det sker, påvirker en måling på den ene straks den anden, uanset afstanden mellem dem. Denne uhyggelige handling-på-afstand har dybtgående implikationer om virkelighedens natur, men en klar forståelse af den unddrager sig stadig fysikere.

I dag har de noget andet at pusle over. Jay Olson og Timothy Ralph ved University of Queensland i Australien siger, at de har opdaget en ny type forviklinger, der strækker sig ikke gennem rummet, men gennem tiden.

De begynder med at tænke på et forenklet univers bestående af én dimension af rum og én af tid.

Det er nemt at plotte dette univers på et plan med x-aksen svarende til en rumlig dimension og y-aksen svarende til tiden.

Hvis du forestiller dig nutiden som oprindelsen af ​​denne graf, så danner fremtiden (dvs. det rum, du kan nå ved subluminale hastigheder) en kile, der er symmetrisk om y-aksen. Din fortid (dvs. det rum, du kunne være ankommet fra ved subluminale hastigheder) er et spejlbillede af denne kile reflekteret i x-aksen.

Når to partikler er til stede, begge sidder på x-aksen, vil deres kiler overlappe hinanden i fremtiden og i fortiden. Dette har en simpel betydning: disse partikler kunne have interageret i fortiden og kunne gøre det igen i fremtiden, men kun i områder med overlapning.

Konventionel sammenfiltring skærer over denne verden, bogstaveligt talt. Det virker langs x-aksen og forbinder partikler øjeblikkeligt i tid og på trods af grænserne til disse kiler.

Hvad Olson og Ralph viser er, at sammenfiltring lige så nemt også kan arbejde langs y-aksen. Med andre ord er sammenfiltring så dybt indviklet i universet, at en måling i fortiden har en automatisk indflydelse på fremtiden.

Det lyder måske som en sandhed. Er det ikke sådan, universet fungerer, hører jeg dig sige. Men dette er ikke almindelig årsag og virkning; der er nogle interessante finesser ved dette fænomen.

For at se hvordan, forestil dig et eksperiment, som Ralph og Olson beskriver, hvor en qubit sendes ind i fremtiden. Ideen er, at en detektor virker på en qubit og derefter genererer en klassisk besked, der beskriver, hvordan denne partikel kan detekteres. Så, på et tidspunkt i fremtiden, modtager en anden detektor på samme position i rummet denne besked og udfører den nødvendige måling og rekonstruerer derved qubitten.

Men der er et twist. Olson og Ralph viser, at detektionen af ​​qubit i fremtiden skal være symmetrisk i takt med dens oprettelse i fortiden. Hvis den tidligere detektor var aktiv kvart til 12:00, så skal den fremtidige detektor vente med at blive aktiv præcis kvart over 12:00 for at opnå sammenfiltring, siger de. Af den grund kalder de denne proces for teleportation i tid.

Men hvordan adskiller dette sig fra den almindelige eksistens? Når alt kommer til alt, er vi alle tidsrejsende, der bevæger os ind i fremtiden med samme hastighed. Hvad er specielt ved Olson og Ralphs rute?

Svaret er, at Olson og Ralphs teleportering giver en genvej ind i fremtiden. Det, de siger, er, at det er muligt at rejse ind i fremtiden uden at være til stede i tiden imellem.

Det er et fascinerende scenarie, der straks rejser mange spørgsmål. En af de første, der dukker op, er, hvilken fordel vi kan få ud af denne proces. Kunne det for eksempel være muligt at få kortlivede partikler til at leve længere ved at teleportere dem ind i fremtiden?

Det er ikke klart. Det er heller ikke klart, præcis hvordan et sådant eksperiment kan udføres. Formentlig ville det ikke være meget anderledes end den type teleportering, der udføres i laboratorier over hele verden i dag, som et spørgsmål om rutine (faktisk siger Olson og Ralph, at tidslignende forviklinger kan udskiftes med den rumlignende version).

Det betyder, at det kun er et spørgsmål om tid, før nogen prøver det. Vi ser med!

Ref: arxiv.org/abs/1101.2565 : Udvinding af tidslignende sammenfiltring fra kvantevakuumet

skjule