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时间可以倒流吗？量子突破挑战了我们的假设
研究人员研究如何拉伸、模糊甚至逆转量子时间流。如果时间的方向并不像看起来那么固定怎么办？虽然我们的日常经验告诉我们，时间在无情地前进，但支配量子系统的微观定律的限制性要小得多。事实上，量子力学的许多方程 [...]
来源:SciTech日报研究人员研究如何拉伸、模糊甚至逆转量子时间流。
如果时间的方向并不像看上去那么固定怎么办？虽然我们的日常经验告诉我们，时间在无情地前进，但支配量子系统的微观定律的限制性要小得多。事实上，如果时间反向运行，许多量子力学方程也同样有效。
现在，在《物理评论 X》上报道的研究人员已经开发出量子控制协议，可以使某些过程看起来与向后流动的时间比向前流动的时间更加一致。通过仔细结合测量、反馈和定制的控制场，该团队证明他们可以抑制量子系统的时间箭头，甚至反转其明显的方向。这项工作不仅提供了一种探索物理学最基本概念之一的新方法，而且还可能带来从量子系统中提取能量和准备量子态的新方法。
量子系统，例如量子位的集合，遵循量子力学的规则，其中测量不仅仅是简单地观察，它们还主动改变被测量的系统。研究人员利用这一特征来设计不寻常的量子动力学，包括类似于时间反转进化的轨迹。作为演示，他们使用该方法设计了一种测量驱动的引擎，能够从监控量子系统的行为中提取能量。
“与我们在周围观察到的现象不同，在微观层面上，最基本的物理定律认为时间上的向前和向后运动在物理上是可能的，”洛斯阿拉莫斯国家实验室物理学家路易斯·佩德罗·加西亚-平托斯说。 “换句话说，这些物理定律在时间反转下是对称的；如果你反转时间，这些方程也同样有效。对于在微观层面上运行的量子系统，我们构建的工具可以操纵感知到的时间箭头，从而产生令人惊讶的新颖方法来控制量子系统。”