В квантовой механике время можно обратить вспять, и вся информация сохраняется. То есть всегда можно вернуть предыдущее состояние частиц. Долгое время было неизвестно, как это может быть верным одновременно с термодинамикой. Согласно ее законам время имеет направление, и информация может быть потеряна. Лед растает, и без изменения условий обратно его не получить.
Теоретическое решение этой квантовой головоломки уже существовало, и даже был проведен эксперимент с атомами, но теперь исследователи из Университета Твенте (Юта) также продемонстрировали его с фотонами. В эксперименте исследователи использовали оптический чип с каналами, по которым могли проходить фотоны. Сначала ученые могли точно определить, сколько фотонов было в каждом канале, а после этого фотоны перетасовывались местами.
Пока ученые смотрели на отдельные каналы, они подчинялись законам термодинамики и создавали беспорядок. Основываясь на измерениях на одном канале, исследователи не знали, сколько фотонов осталось в этом канале, но в целом система соответствовала квантовой механике. Различные каналы, также известные как подсистемы, были запутаны. Недостающая информация в одной подсистеме "исчезает" для другой подсистемы.
Скорее всего, вы ничего не поняли, так что давайте немного проще. Пока фотоны находятся в промежуточном положении, перемещаясь из одной точки в другую, они полностью подчиняются законам термодинамики. Запускаем одну информацию и на выходе получаем другую. Однако, если обратить это действие, фотоны вернуться в исходное состояние, пройдя при этом путь, объяснимый законами термодинамики. Вектор времени остается неизменным только во время перехода из одного состояния в другое.
И нет, машину времени исходя из этих данных, все еще нельзя построить. Так что мечты о путешествиях во времени стоит отложить в коробку "несбыточных", если только вы не фотон.