Un grup internațional de fizicieni a reușit să inverseze cursul timpului pentru o pereche de particule interconectate. Cercetătorii au arătat că pentru qubiturile interconectate cuantice (biți cuantici) a fost încălcată spontan a doua lege a termodinamicii, conform căreia în sistemele izolate toate procesele merg doar în direcția creșterii entropiei. Acest lucru este raportat într-o imprimare publicată în depozitul arXiv.org.
Conform celei de-a doua legi a termodinamicii, timpul merge doar într-o singură direcție, la care tulburarea (entropia) crește în sistemele macroscopice. De exemplu, căldura este transferată de la corpurile încălzite la cele reci, dar niciodată transferată de la corpurile reci la cele încălzite. Unidirecționalitatea este explicată în termeni statistici, deoarece există mult mai multe stări de tulburare în care corpurile pot fi decât cele ordonate. Inversarea săgeții timpului, adică trecerea de la dezordine la ordine, este deci mult mai puțin probabilă.
Cu toate acestea, în sistemele cuantice, o astfel de tranziție este considerată posibilă. Este arătat că, pentru un sistem format din două qubituri interconectate (corelate), care sunt particule cu rotire la jumătate de număr, săgeata timpului este capabilă să se inverseze. Oamenii de știință care folosesc rezonanța magnetică nucleară, în care nucleii de atomi absorb energia electromagnetică, „încălzesc” ambele coame la temperaturi diferite, schimbând energia rotirilor lor. După aceea, fizicienii au urmărit experimental modificările de temperatură și, astfel, au determinat direcția fluxului de căldură.
Nucleii de carbon-13 și hidrogen într-o soluție de cloroform au fost luați ca adoburi. Soluția a fost plasată în interiorul unui magnet supraconductor, care a generat un câmp electromagnetic static direcționat pe direcția longitudinală. Sistemul de particule interconectat a fost manipulat folosind câmpuri de frecvență radio transversală. Oamenii de știință au urmat procesul de transfer de energie între nuclee pe o scară de câteva milisecunde, ceea ce este mult mai mic decât timpul necesar pentru a se descompune corelația.
Cercetătorii au descoperit că în condițiile în care particulele nu sunt interconectate, săgeata timpului are direcția obișnuită. Un qubit rece s-a încălzit și unul cald a răcit. În cazul în care qubit-urile au fost corelate, adică cuantice încurcate, căldura curgea spontan în direcția opusă. Potrivit oamenilor de știință, acest fenomen ar trebui să apară și în sistemele constând dintr-un număr mai mare de particule interconectate.
