Naučnici su, koristeći se elektronima i kvantnom mehanikom uspjeli da vrate vrijeme unazad, što bi se u makro svijetu moglo uporediti sa vraćanjem razbijene staklene čaše u svoj prvobitni oblik.

Svako ko je gledao u njihov računar, posmatrao je događaj unatrag, odnosno kako se odvija u promijenjenom smjeru vremena.

Strijela vremena

Naučnici sa Moskovskog instituta za fiziku i tehnologiju (MIPT) koji su uz pomoć kolega iz Švajcarske i SAD-a uspjeli da sprovedu ovakav zadivljujući eksperiment, očekuju da će vremenom uspjeti dodatno da poboljšaju tehniku i da će njihovi rezultati s vremenom postati još pouzdaniji i precizniji.

“Uspjeli smo na vještački način da stvorimo stanje koje se razvija u smjeru suprotnom od termodinamičke ‘strijele vremena'”, rekao je švođa istraživanja, kvantni fizičar Gordej Lesovik s MIPT-a.

Istraživanje Arrow of Time and its Reversal on IBM Quantum Computer i način funkcionisanja “vremenske mašine” objavljeno je časopisu Scientific Reports. “Vremenska mašina” sastoji se od bazičnog kvantnog računara sastavljenog od elektronskih “kubita”. Kvantni bit ili kubit, može biti jedinica ili nula ili oboje istovremeno, što je poznato kao kvantna superpozicija. Upravo ovo svojstvo kubita uz niz drugih kvantnih mogućnosti, omogućuje kvantnim računarima da određene operacije izvode brže u odnosu na standardne kompjutere.

Program evolucije

Tokom eksperimenta, naučnici su pokrenuli “program evolucije” koji je prouzrokovao da kubiti stvaraju sve složeniji uzorak promjena nula i jedinica. Tokom tog procesa, izgubio se red, kao što ga nestane kada se, na primjer, složene loptice za biljar u nekom bazenu snažno udare štapom.

Ali, onda je u proces uključen drugi program, koji je promijenio stanje kvantnog računara na takav način, da ga je evoluirao “unazad”, odnosno iz haosa u red, čime se stanje kubita vratilo u prvobitno polazno stanje.

Drugi zakon termodinamike

Svemir u sebi sadrži jedno pravilo koje izgleda kao da je uklesano u kamenu, a zove se drugi zakon termodinamike. Taj zakon određuje prelazak iz reda u nered i funkcioniše samo u jednom smjeru.

Na primjer, ako gledate videozapis razbijanja kuglica za biljar unazad, jasno vam je da je zapravo neizvodljivo da se jednim udarcem sve one poslože u prvobitni trougao. No, najnoviji eksperiment uspio je upravo to, savršeno je izračunao udarac kojim su se kuglice posložile u početnu formaciju u obliku piramide.

Praktična primjena

Naučnici su otkrili da, radeći sa samo dva kubita, mogu “preokrenuti vrijeme” sa stopom uspješnosti od 85%. Kada su radili sa tri kubita, došlo je do većeg broja grešaka, što je rezultiralo stopom uspješnosti od 50%. Smatraju kako će se stopa greške smanjiti sa poboljšanjem uređaja, odnosno “vremenske mašine”, a sam eksperiment mogao bi već sada da ima praktičnu primjenu u razvoju kvantnih računara.

“Pomoću našeg algoritma, koji bi trebalo ažurirati, mogli bi da se testiraju programi pisani za kvantne računare i eliminišu ‘buka’ i ‘greške”, rekao je Lesovik.

Objasnimo sve sa dvije kutije

Dr. sc. Ivica Smolić iz Zavoda za teorijsku fiziku Fizičkog odsjeka zagrebačkog PMF-a, pojednostavljeno je predstavio problem drugog zakona termodinamike.

“Zamislimo izolovanu kutiju koja je sa pregradom podijeljena na dva jednaka dijela: u jednom je vakuum, a u drugom nekakav gas. Uklonimo li pregradu, molekuli gasa će se nasumično kretati kroz cijelu kutiju i vrlo brzo će gas ravnomjerno ispuniti sav raspoloživi prostor“, napisao je Ivica Smolić.

Ne možemo toliko puta dobiti šesticu

“Pogledajmo pažljivije šta se ovdje zapravo događa. Sa jedne strane imamo podjelu u kojoj je sav gas smješten u lijevu ili desnu polovinu kutije (svaka od njih se može ostvariti samo na jedan način), a sa druge strane imamo, simetrične raspodjele molekula (koje možemo ostvariti na ogroman broj načina, biranjem polovine u koju bi svaki od molekula mogao biti smješten)”, dodao je.

“Postoji mala vjerojatnoća da se s vremenom opet pojave asimetrični rasporedi gasa, uključujući i one u kojojima su se svi molekuli opet našli na jednoj polovini kutije. Slikovito, jedna je stvar nekoliko puta za redom dobiti šesticu na bačenoj kocki, a sasvim druga kvadrilijon puta za redom, dobiti šesticu!“ objasnio je teorijski fizičar.