物理学家已经证明，模拟假设的时间旅行模型可以解决使用标准物理学似乎无法解决的实验问题。剑桥大学的研究人员表明，通过操纵纠缠(量子理论的一种特征，使粒子内在地联系在一起)，他们可以模拟如果可以时光倒流会发生什么。因此，在某些情况下，赌徒、投资者和量子实验学家可以追溯性地改变他们过去的行为并改善他们现在的结果。

粒子是否可以在时间上倒退是物理学家之间一个有争议的话题，尽管科学家之前已经模拟了这种时空环如果确实存在的话会如何表现的模型。通过将他们的新理论与量子计量学(利用量子理论进行高灵敏度测量)联系起来，剑桥团队证明纠缠可以解决原本看似不可能的问题。

该研究发表在《物理评论快报》上。

“想象一下，你想给某人送一份礼物：你需要在第一天发送礼物，以确保它在第三天到达，”来自剑桥日立实验室的主要作者DavidArvidsson-Shukur说。“但是，你只会在第二天收到那个人的愿望清单。因此，在这种尊重时间顺序的情况下，你不可能提前知道他们想要什么礼物，并确保你发送正确的礼物。”

“现在想象一下，您可以使用第二天收到的愿望清单中的信息来更改第一天发送的内容。我们的模拟使用量子纠缠操纵来展示如何追溯更改之前的操作，以确保最终结果是您想要的结果”。

该模拟基于量子纠缠，它由量子粒子可以共享而经典粒子(受日常物理学控制的粒子)不能共享的强相关性组成。

量子物理学的特殊性在于，如果两个粒子彼此足够接近以相互作用，即使分开它们也可以保持连接。这是量子计算的基础——利用连接的粒子来执行对于经典计算机来说过于复杂的计算。

“在我们的提议中，实验者纠缠了两个粒子，”合著者、美国国家标准与技术研究所(NIST)和马里兰大学的研究员NicoleYungerHalpern说。“然后第一个粒子被发送用于实验。在获得新信息后，实验者操纵第二个粒子有效地改变第一个粒子过去的状态，从而改变实验的结果。”

“效果是显着的，但这种情况只发生了四分之一，”阿维森-舒库尔说。“换句话来说，模拟有75%的失败机会。但好消息是，你知道自己是否失败了。如果我们坚持我们的礼物类比，四分之一的机会，礼物将是我们想要的礼物(例如一条裤子)，另一次可能是一条裤子，但尺码错误，或者颜色错误，或者是一件夹克。”

为了使他们的模型与技术相关，理论家将其与量子计量学联系起来。在常见的量子计量实验中，光子(光的小粒子)被照射到感兴趣的样本上，然后用特殊类型的相机记录。如果这个实验要有效，光子必须在到达样品之前以某种方式进行准备。

研究人员表明，即使他们只有在光子到达样本后才知道如何最好地准备光子，他们也可以利用时间旅行的模拟来追溯改变原始光子。

为了抵消高失败率，理论家建议发送大量纠缠光子，因为他们知道其中一些光子最终会携带正确的、更新的信息。然后，他们将使用滤波器来确保正确的光子传递到相机，而滤波器则拒绝其余的“坏”光子。

“考虑一下我们之前关于礼物的类比，”合著者艾丹·麦康奈尔(AidanMcConnell)说，他在剑桥卡文迪什实验室攻读硕士学位期间进行了这项研究，现在是该研究的博士学位。苏黎世联邦理工学院的学生。“假设发送礼物很便宜，我们可以在第一天发送大量包裹。第二天我们就知道应该发送哪件礼物。到第三天包裹到达时，四分之一的礼物是正确的，并且我们通过告诉收件人哪些货物要扔掉来选择这些。”

“我们需要使用过滤器来进行实验，这实际上非常令人放心，”Arvidsson-Shukur说。“如果我们的时间旅行模拟每次都能成功，世界将会变得非常奇怪。相对论和所有我们用来理解宇宙的理论都将被抛之脑后。”

“我们并不是提出时间旅行机器，而是深入研究量子力学的基础知识。这些模拟不允许你回到过去并改变你的过去，但它们确实允许你通过解决昨天的问题来创造更美好的明天。今天。”

版权说明：本站所有作品图文均由用户自行上传分享，仅供网友学习交流。若您的权利被侵害，请联系我们

标签：