Ny typ av förveckling tillåter 'teleportation i tid', säger fysiker

Entanglement är det märkliga kvantfenomenet där två eller flera partiklar blir så djupt sammanlänkade att de delar samma existens.

Det leder till vissa kontraintuitiva effekter, särskilt när två intrasslade partiklar blir brett separerade. När det händer påverkar en mätning på den ena omedelbart den andra, oavsett avståndet mellan dem. Denna spöklika handling-på-distans har djupgående implikationer om verklighetens natur, men en tydlig förståelse av den undviker fortfarande fysiker.

Idag har de något annat att pussla över. Jay Olson och Timothy Ralph vid University of Queensland i Australien säger att de har upptäckt en ny typ av förveckling som sträcker sig, inte genom rymden, utan genom tiden.

De börjar med att tänka på ett förenklat universum som består av en dimension av rymd och en av tid.

Det är lätt att plotta detta universum på ett plan med x-axeln som motsvarar en rumslig dimension och y-axeln som motsvarar tiden.

Om du föreställer dig nuet som ursprunget till denna graf, så bildar framtiden (dvs det utrymme du kan nå i subluminala hastigheter) en kil som är symmetrisk kring y-axeln. Ditt förflutna (dvs utrymmet du kunde ha kommit ifrån med subluminala hastigheter) är en spegelbild av denna kil som reflekteras i x-axeln.

När två partiklar är närvarande, båda sitter på x-axeln, kommer deras kilar att överlappa varandra i framtiden och i det förflutna. Detta har en enkel innebörd: dessa partiklar kunde ha interagerat i det förflutna och skulle kunna göra det igen i framtiden, men bara i områden med överlappning.

Konventionell förveckling skär över den här världen, bokstavligen. Den verkar längs x-axeln och länkar partiklar omedelbart i tid och trots gränserna till dessa kilar.

Vad Olson och Ralph visar är att intrassling lika gärna kan fungera längs y-axeln också. Med andra ord, intrassling är så djupt insnärjd i universum att en mätning i det förflutna har ett automatiskt inflytande på framtiden.

Det kan låta som en truism. Är det inte så här universum fungerar, hör jag dig säga. Men detta är inte vanlig orsak och verkan; det finns några intressanta finesser i detta fenomen.

För att se hur, föreställ dig ett experiment som Ralph och Olson beskriver där en qubit skickas in i framtiden. Tanken är att en detektor verkar på en qubit och sedan genererar ett klassiskt meddelande som beskriver hur denna partikel kan detekteras. Sedan, någon gång i framtiden, kommer en annan detektor på samma position i rymden att ta emot detta meddelande och utföra den erforderliga mätningen och därigenom rekonstruera qubiten.

Men det finns en twist. Olson och Ralph visar att upptäckten av qubit i framtiden måste vara symmetrisk i takt med dess skapelse i det förflutna. Om den tidigare detektorn var aktiv kvart till 12:00, så måste den framtida detektorn vänta med att bli aktiv exakt kvart över 12:00 för att uppnå intrassling, säger de. Av den anledningen kallar de denna process för teleportering i tid.

Men hur skiljer sig detta från den vanliga tillvaron? När allt kommer omkring är vi alla tidsresenärer som går in i framtiden i samma takt. Vad är speciellt med Olson och Ralphs väg?

Svaret är att Olson och Ralphs teleportering ger en genväg in i framtiden. Vad de säger är att det är möjligt att resa in i framtiden utan att vara närvarande under tiden däremellan.

Det är ett fascinerande scenario som omedelbart väcker många frågor. En av de första som kommer att tänka på är vilken fördel vi kan få av denna process. Kan det till exempel vara möjligt att få kortlivade partiklar att leva längre genom att teleportera dem in i framtiden?

Det är inte klart. Det är inte heller klart exakt hur ett sådant experiment skulle kunna göras. Förmodligen skulle det inte skilja sig mycket från den typ av teleportering som görs i labb över hela världen idag, som en rutinfråga (i själva verket säger Olson och Ralph att tidsliknande förveckling är utbytbar med den rymdliknande versionen).

Det betyder att det bara är en tidsfråga innan någon provar det. Vi kommer att titta!

Ref: arxiv.org/abs/1101.2565 : Utvinning av tidsliknande förveckling från kvantvakuumet

Dölj