نوع حديث من السفر عبر الزمن
هناك نوع حديث من السفر عبر الزمن يعتمد على تحريك التخاطر الكمى حيث يحدث حوله مفارقات التي ابتلت آلات الزمن في وقت آخر، يقول فهماء الفيزياء.
من جميع ما يترتب غريبة لميكانيكا الكم، واحدة من أغرب هومفهوم postselection: القدرة على تحريك عملية حسابية حتى يتجاهل نتائج معينة تلقائيا.
وإليك مثال: نفترض حتى لديك فترة طويلة، ومضنية التعبير التي يوجد فيها عدد كبير من المتغيرات بشكل مخيف. السؤال الذي ترغب الإجابة هي مزيج من المتغيرات التي تجعل التعبير الحقيقي منطقيا. والكيفية التقليدية لإيجاد حل لها هوبالقوة الغاشمة: حاول جميع مزيج من متغير حتى تجد واحدا يعمل. إنه من الصعب
Postselection، ومع ذلك، يجعل الحل السهل العثور عليها. ببساطة السماح للمتغيرات حتى تأخذ أي قيمة عشوائيا ثم postselect على شرط حتى الجواب يجب حتىقد يكون سليما. هذا يتجاهل أي wrong'uns التي تأتي تلقائيا.
Postselection مثير للجدل لأنه يؤدي إلى جميع أنواع التنبؤات خيالية عن قوة أجهزة الكمبيوتر الكم. لا أحد متأكد تماما إذا كانت هذه الأنواع من العمليات الحسابية الممكنة أوكيفية تحقيقها ولكن ميكانيكا الكم يظهر يبدوا أنها تسمح لهم بذلك.
الآن postselection يحصل على الأغرب بفضل بعض الأفكار الجديدة التي طرحها سيث لويد في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وعدد قليل من الأصدقاء. يقولون أنه إذا قمت بضم postselection مع بعض السلوكيات الغريبة الأخرى للكم فإنها تستدعى تحريك التخاطر ويمكنك بناء آلة الزمن.
قبل حتى ننظر في كيفية عمل هذه الفكرة،فإن تذكرة سريعة حول تحريك تخاطر الكم. هذا يستخدم ظاهرة التشابك لإعادة التواجد في نقطة واحدة في الفضاء في حالة كمومية كانت موجودة سابقا في نقطة أخرى في الفضاء.
Lloyd and cos idea is to use postselection to make this process happen in reverse. Postselection ensures that only a certain type of state can be teleported. This immediately places a limit on the state the original particle must have been in before it was teleported. In effect, the state of this particle has travelled back in time.
What’s amazing about this time machine is that it is not plagued by the usual paradoxes of time travel, such as the grandfather paradox, in which a particle travels back in time and some how prevents itself from existing in the first place.
Lloyd’s time machine gets around this because of the probabilistic nature of quantum mechanics: anything that this time machine allows can also happen with finite probability anyway, thanks to these probabilistic laws.
Another interesting feature of this machine is that it does not require any of the distortions of spacetime that traditional time machines rely on. In these, the fabric of spacetime has to be ruthlessly twisted in a way that allows the time travel to occur. These conditions may exist in the universe’s extreme environments such as inside black holes but probably not anywhere else.
The fact that similar time machines may also be possible when quantum mechanics is pushed to its limits suggests an avenue that may prove fruitful in uniting this disparate areas of science. “Our hope is that this theory may prove useful in formulating a quantum theory of gravity,” say Lloyd and buddies.
So where might their time machine be built. That’s a tricky question too. Postselection can only occur if quantum mechanics is nonlinear, something that seems possible in theory but has never been observed in practice. All the evidence so far is that quantum mechanics is linear. In fact some theorists propose that the seemingly impossible things that postselection allows is a kind of proof that quantum mechanics must be linear.
However, if nonlinear behaviour is allowed, time travel will be possible wherever it takes place. As Lloyd and co say: “It is possible for particles (and, in principle, people) to tunnel from the future to the past. “
Fire up the Delorean.
Ref: arxiv.org/abs/1007.2615: The Quantum Mechanics Of Time Travel Through Post-Selected Teleportation
This paper discusses the quantum mechanics of closed timelike curves (CTC) and of other potential methods for time travel. We analyze a specific proposal for such quantum time travel, the quantum description of CTCs based on post-selected teleportation (P-CTCs). We compare the theory of P-CTCs to previously proposed quantum theories of time travel: the theory is physically inequivalent to Deutsch's theory of CTCs, but it is consistent with path-integral approaches (which are the best suited for analyzing quantum field theory in curved spacetime). We derive the dynamical equations that a chronology-respecting system interacting with a CTC will experience. We discuss the possibility of time travel in the absence of general relativistic closed timelike curves, and investigate the implications of P-CTCs for enhancing the power of computation.
