Австрийские физики провели уникальный опыт, «отмотав» время для одной частицы в квантовой системе. Они вернули фотон в предыдущее состояние без какой-либо информации о том, что с ним происходило в процессе, при этом его квантовые свойства сохранились.
Для этого использовалось устройство под названием квантовый переключатель, который представляет собой особую оптическую схему, позволяющую частице проходить по нескольким путям одновременно, говорится в статье ученых, опубликованной журналом Optica.
Такой эксперимент возможен только в микромире, так как на уровне фотонов и электронов действует квантовая суперпозиция, когда система может находиться в нескольких состояниях одновременно.
Например, обычный компьютер оперирует битами, которым дается одно из двух значений — 0 или 1. В квантовой вычислительной технике используются кубиты, они могут равняться 0 и 1 одновременно, что резко увеличивает объем обрабатываемой информации.
В экспериментальной установке исследователи направили одиночный фотон через кристаллы и поляризационные фильтры, создав контролируемую среду для «перемотки» времени. Разработанный алгоритм вмешивался в возможные траектории частицы, «объединяя» их.
Открытый метод также позволил «ускорять» течение времени для частицы. В таком случае ее состояние меняется так, словно прошло гораздо больше времени, чем в соседних идентичных системах.
На практике эксперимент может оказаться полезным для создания квантовых процессоров нового поколения. С помощью «перемотки» времени вычисления будут защищены от потенциальных ошибок, подчеркивают физики.