Според ново изследване квантовата механика позволява да си „спомним бъдещето“, което отваря врати към по-ефективна комуникация.

Група учени представиха математическо доказателство за възможността да се изпрати съобщение назад във времето.

Резултатите от тяхното изследване са приети за публикуване в престижното издание Physical Review Letters.

Тази на пръв поглед фантастична идея произтича от частно решение на уравненията на Общата теория на относителността (ОТО). Най-добрата ни теория за структурата на пространство-времето.

Според ОТО всеки обект във Вселената следва своя траектория

Eдна от възможните се нарича „затворена времеподобна крива“ (ЗВК).

Следвайки такава времева примка, обектът първо се отправя в бъдещето, след което се връща в миналото, за да се озове отново в настоящето.

В космически мащаб ЗВК предполага толкова силно изкривяване на пространство-времето, че то се затваря в себе си.

За това е необходима колосална енергия, която е практически невъзможно да бъде постигната.

Това сякаш изключва възможността за изпращане на съобщения в миналото.

Но решението може да се крие в квантовото вплитане

Когато две частици са вплетени, състоянието на едната винаги отразява състоянието на другата, дори ако са разделени от огромни разстояния.

Някои физици интерпретират това не като единно състояние, а като своеобразно „предаване назад във времето“.

Едната частица изпраща на своята двойничка съобщение в миналото, за да „знае“ как да реагира в бъдеще.

През 2010 г. професор Сет Лойд от Масачузетския технологичен институт и негови колеги използват вплетени фотони, за да симулират квантова затворена времеподобна крива.

„Беше равносилно на това да изпратим фотон няколко наносекунди назад във времето и да го накараме да се опита да унищожи себе си в миналото“, обяснява той.

Новото изследване описва усъвършенствана версия на този експеримент, в която „връзката с миналото“ е „шумна“, подобно на лоша телефонна линия.

Оценката на пропускателната способност на шумен канал е стандартна задача в теорията на информацията.

Прилагайки този подход, изследователите с изненада откриват, че комуникацията с миналото е не само възможна, но и работи по-добре от обикновената връзка при същото ниво на шум.

Един от авторите, квантовият информатик Кайюан Дзи от университета „Корнел“, признава, че е бил вдъхновен от кулминацията на филма „Интерстелар“.

В края на лентата астронавтът, изигран от Матю Макконъхи, изпраща послание на дъщеря си в миналото. Прави го като манипулира стрелките на часовника в нейната стая през времева примка.

Учените представят този процес като шумен квантов канал.

Изчисляват, че за разлика от обикновеното предаване на данни, съобщение, пътуващо назад във времето, остава разбираемо, защото изпращачът „помни бъдещето“.

„Бащата помни как дъщеря му разшифрова бъдещото му съобщение. Затова той може сам да си подскаже как най-добре да кодира посланието“, пояснява Дзи.

Изпращането на съобщения в миналото няма практическо приложение, признава Лойд.

По-актуални обаче са усъвършенстваните комуникационни стратегии за шумни устройства.

„Никой все още не е построил реална физическа затворена времеподобна крива и има основания да се смята, че това е много трудно. А всички канали са шумни“, констатира ученият.

Теоретичните разработки могат лесно да бъдат приложени в експеримент, подобен на този с фотоните от 2010 г.

Това би позволило изучаването на реални шумни канали и евентуално намирането на нови начини за тяхното използване, дори и за обикновена комуникация.

Професор Андреас Винтер от Кьолнския университет също потвърждава, че практическото приложение е малко вероятно.

“Въпреки това – добавя той – новата работа добре илюстрира как различни видове обратна връзка, например когато изпращачът в бъдещето използва собствената си памет, могат да подобрят протоколите за предаване на данни.“