Các nhà nghiên cứu tại Đại học Cambridge đã sử dụng sự vướng víu lượng tử để mô phỏng một kịch bản tương tự như quay ngược thời gian. Điều này giúp có thể thay đổi hành vi trong quá khứ để cải thiện kết quả hiện tại. Các nhà vật lý đã chỉ ra rằng việc mô phỏng các mô hình du hành thời gian giả định có thể giải quyết các vấn đề thực nghiệm dường như không thể giải được bằng vật lý tiêu chuẩn. Nếu những người đánh bạc, nhà đầu tư và nhà thí nghiệm lượng tử có thể bẻ cong mũi tên thời gian thì lợi thế của họ sẽ tăng lên rất nhiều, dẫn đến kết quả tốt hơn.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Cambridge đã chỉ ra rằng bằng cách điều khiển sự vướng víu, một đặc điểm của lý thuyết lượng tử khiến các hạt liên kết nội tại với nhau, họ có thể mô phỏng điều gì sẽ xảy ra nếu một người có thể du hành ngược thời gian. Do đó, trong một số trường hợp, những người đánh bạc, nhà đầu tư và các nhà thực nghiệm lượng tử có thể thay đổi hành vi trong quá khứ của họ để cải thiện kết quả hiện tại.

Mặc dù trước đây các nhà khoa học đã mô phỏng hành vi của một vòng lặp không-thời gian như vậy (nếu nó tồn tại), nhưng liệu các hạt có thể du hành ngược thời gian hay không vẫn là một chủ đề gây tranh cãi giữa các nhà vật lý. Bằng cách liên kết lý thuyết mới của họ với đo lường lượng tử (sử dụng lý thuyết lượng tử để thực hiện các phép đo có độ nhạy cao), nhóm Cambridge đã chứng minh rằng sự vướng víu có thể giải quyết các vấn đề tưởng chừng như không thể giải được. Nghiên cứu được công bố vào ngày 12 tháng 10 trên tạp chí Physical Review Letters.

Tác giả đầu tiên David Arvidsson-Shukur của Phòng thí nghiệm Hitachi Cambridge cho biết: "Hãy tưởng tượng bạn muốn gửi một món quà cho ai đó: bạn cần gửi nó vào ngày đầu tiên để đảm bảo rằng nó sẽ đến vào ngày thứ ba. Tuy nhiên, bạn chỉ có thể nhận được danh sách mong muốn của người đó vào ngày thứ hai. Vì vậy, xét theo thứ tự thời gian thì "

" Bây giờ hãy tưởng tượng rằng bạn có thể thay đổi món quà bạn đã gửi vào ngày đầu tiên dựa trên thông tin trong danh sách mong muốn mà bạn nhận được vào ngày hôm sau. Mô phỏng của chúng tôi sử dụng thao tác vướng víu lượng tử để cho thấy cách bạn có thể thay đổi hành vi trước đó của mình để đảm bảo rằng kết quả cuối cùng là điều bạn muốn.

Mô phỏng dựa trên sự vướng víu lượng tử, bao gồm các mối tương quan chặt chẽ mà các hạt lượng tử có thể chia sẻ nhưng các hạt cổ điển - những hạt bị chi phối bởi vật lý hàng ngày - thì không thể.

Điểm đặc biệt của vật lý lượng tử là nếu hai hạt đủ gần để tương tác, chúng vẫn có thể kết nối với nhau ngay cả khi chúng bị tách rời. Đây là nền tảng của điện toán lượng tử - sử dụng các hạt liên kết với nhau để thực hiện các phép tính quá phức tạp đối với máy tính cổ điển.

Nicole Yunger Halpern, nhà nghiên cứu tại Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia (NIST) và Đại học Maryland, cho biết: "Trong thiết kế của chúng tôi, người thí nghiệm làm vướng víu hai hạt với nhau. Sau đó, hạt đầu tiên được gửi đi để sử dụng trong thí nghiệm. Sau khi có được thông tin mới, người thí nghiệm sẽ điều khiển hạt thứ hai, thay đổi hiệu quả trạng thái quá khứ của hạt thứ nhất, từ đó thay đổi kết quả thí nghiệm."TA GPH65

Avidson-Shukur cho biết: "Hiệu ứng rất ấn tượng, nhưng nó chỉ xảy ra một trong bốn lần! Nói cách khác, mô phỏng thất bại 75 phần trăm thời gian. Nhưng tin tốt là, bạn biết nếu bạn thất bại. Nếu tôi tiếp tục với phép ẩn dụ về món quà, một trong bốn lần đó sẽ là một món quà mong muốn (chẳng hạn như một chiếc quần), lần còn lại sẽ là một chiếc quần sai kích cỡ, sai màu, hoặc một chiếc áo khoác "

Để làm cho mô hình của họ phù hợp với công nghệ, các nhà lý thuyết đã liên kết nó với đo lường lượng tử. Trong một thí nghiệm đo lượng tử thông thường, các photon - những hạt ánh sáng nhỏ - được chiếu lên một mẫu quan tâm và sau đó được ghi lại bằng một camera đặc biệt. Để thí nghiệm có hiệu quả thì các photon phải được chuẩn bị theo một cách nào đó trước khi đến được mẫu. Các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng họ có thể sử dụng mô phỏng du hành thời gian để thay đổi hồi tố photon ban đầu, ngay cả khi họ học cách chuẩn bị tốt nhất cho photon sau khi nó đến mẫu.

Để bù đắp khả năng thất bại cao, các nhà lý thuyết đề xuất gửi một số lượng lớn photon vướng víu, biết rằng một số photon cuối cùng sẽ mang thông tin chính xác, cập nhật. Sau đó, họ sẽ sử dụng các bộ lọc để đảm bảo rằng các photon chính xác đi qua máy ảnh, trong khi các bộ lọc sẽ loại bỏ các photon “xấu” còn lại.

Đồng tác giả Aidan McConnell đã thực hiện nghiên cứu khi đang học thạc sĩ tại Phòng thí nghiệm Cavendish ở Cambridge và hiện là nghiên cứu sinh tiến sĩ tại ETH Zurich. "Giả sử chi phí gửi quà thấp, chúng tôi có thể gửi nhiều gói hàng trong ngày đầu tiên. Đến ngày thứ hai, chúng tôi biết nên gửi món quà nào. Khi gói hàng đến vào ngày thứ ba, cứ bốn gói quà thì có một gói đúng, và chúng tôi chọn những món quà này bằng cách nói với người nhận gói hàng nào nên vứt đi."

Avidson-Shukur cho biết: "Điều đặc biệt thú vị là thử nghiệm của chúng tôi yêu cầu sử dụng bộ lọc để thành công. Tôi thực sự yên tâm. Nếu mô phỏng du hành thời gian của chúng tôi luôn hoạt động thì thế giới sẽ là một nơi rất kỳ lạ. Thay vì một cỗ máy du hành thời gian, chúng tôi sẽ đề xuất đào sâu vào các nguyên tắc cơ bản của cơ học lượng tử. Những mô phỏng này sẽ không cho phép bạn quay ngược thời gian và thay đổi quá khứ của mình, nhưng chúng sẽ cho phép bạn để tạo ra một ngày mai tốt đẹp hơn bằng cách giải quyết các vấn đề của ngày hôm qua.