Els investigadors que treballen en la ciència quàntica han estudiat com és que es pot estirar o invertir el flux del temps en aquest terreny. Molts podríem dir que el temps avança; així és com han ocorregut molts successos. La disjuntiva és present perquè s'ha descobert que algunes equacions de la mecànica quàntica funcionen encara que el temps transcorri a la inversa.
D'acord amb una investigació publicada a Physical Review X, s'han desenvolupat protocols de control quàntic que fan que alguns processos siguin coherents amb el flux del temps cap enrere. Va ser possible mitjançant una combinació de mesuraments, retroalimentació i camps de control personalitzats fets amb la major cura possible. Els resultats van demostrar que es pot suprimir la fletxa del temps d'un sistema quàntic, fins a invertir la seva direcció. El treball permet obrir la bretxa per extreure energia d'aquests sistemes per preparar estats quàntics.
Descobriments sorprenents en la física relacionats amb el temps quàntic
Per a la investigació es van aprofitar de les lleis de la mecànica quàntica; en no només observar els mesuraments, sinó que poden alterar el sistema mesurat, van poder dissenyar algunes dinàmiques quàntiques inusuals. Una d'elles va incloure una trajectòria que s'assembla a una evolució amb el temps invertit. La demostració va radicar a utilitzar el mètode per al disseny d'un motor alimentat per mesuraments capaç d'extreure energia derivada de monitoritzar un sistema quàntic.
El físic del Laboratori Nacional de Los Alamos, Luis Pedro García-Pintos, va descriure que la majoria de les lleis fonamentals de la física consideren que el moviment cap endavant i cap enrere en el temps és físicament possible. Són lleis que són simètriques en la inversió del temps. En sistemes quàntics que operen a un nivell microscòpic, les eines desenvolupades poden manipular la fletxa del temps. Això pot ser l'origen per obrir noves maneres de control. En la física de tots els temps, l'observació d'un sistema té poc efecte sobre el que es mesura; en la física quàntica, es pot modificar aleatòriament l'estat d'un sistema, és per això que pot crear-se una fletxa del temps.
És per això que es van utilitzar mesuraments i retroalimentació per dissenyar les anomenades trajectòries estocàstiques que simulen el temps en sentit invers. Es va crear una seqüència programada de camps i polsos que imiten l'efecte dels mesuraments. En el procés de retroalimentació, es va poder cancel·lar, intensificar o corregir sobre la marxa les pertorbacions dels mesuraments. Es van generar noves trajectòries consistents amb les fletxes del temps.
Les eines que ja van ser desenvolupades pels investigadors poden modificar el flux d'energia dins i fora d'un sistema quàntic. La capacitat dona origen a un sistema de mesurament continu que obté energia del mateix monitoratge del sistema. Pel que fa als mesuraments quàntics, poden ser un recurs termodinàmic que subministri energia útil per a un altre procés o per emmagatzemar-se en una bateria quàntica. Es faran treballs en el futur on es contemplaran proves de processos de mesurament hamiltonians per al control de retroalimentació quàntica, per exemple, amb els cúbits de superconductors, a més de la preparació d'estats quàntics mitjançant el disseny de protocols.