Otočili tok času. Fyzici vytvorili kvantový „stroj“, dokáže čerpať energiu z ohýbania reality
V našej bežnej realite sme zvyknutí na neúprosný beh času. Rozbitý pohár sa sám od seba nespojí a káva na stole postupne chladne, nie naopak. Vo vesmíre sa však dejú veci, ktoré naše bežné vnímanie fyziky popierajú – podobne ako keď zisťujeme, že aj ten najstabilnejší vesmírny partner nie je tak celkom na svojom mieste a napríklad taký Mesiac potichu uniká našej planéte, čím mení dĺžku pozemského dňa.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneNa mikroskopickej úrovni sú však pravidlá hry ešte bizarnejšie. Základné fyzikálne zákony totiž nerozlišujú medzi pohybom v čase vpred a vzad. Pre rovnice kvantovej mechaniky fungujú oba smery úplne rovnako.
Problém doteraz nastával v momente, keď sme sa tieto miniatúrne systémy pokúsili pozorovať. Akonáhle do kvantového systému zasiahneš meraním, náhodne zmeníš jeho stav. Tento akt merania prirodzene vytvára takzvanú šípku času – nezvratný proces, ktorý definuje smer toku udalostí. Vedcom z prestížneho amerického laboratória Los Alamos National Laboratory sa však podarilo tento fundamentálny problém obísť.
Ako vyplynulo z najnovších zistení Science Daily publikovaných vo vedeckom časopise Physical Review X, výskumníci navrhli úplne nové riadiace protokoly, ktoré dokážu potlačiť, alebo dokonca úplne zvrátiť smerovanie tejto šípky času. Pomocou kombinácie presne cielených meraní a okamžitej spätnej väzby prinútili kvantové systémy (napríklad kubity v kvantovom počítači) kopírovať trajektórie, ktoré vyzerajú, akoby sa odohrávali v obrátenom čase.
Aby to dosiahli, navrhli špeciálny riadiaci Hamiltonián – sekvenciu elektromagnetických polí a impulzov, ktorá dokáže presne kompenzovať narušenie spôsobené samotným meraním. To v skutočnosti znamená, že dokážu anomálie spôsobené pozorovaním vyrušiť, zosilniť alebo dokonca prekompenzovať. Výsledkom je kvantový systém, v ktorom sa hranice medzi minulosťou a budúcnosťou začínajú stierať.
Kvantový démon v akcii
Tento prelomový koncept priamo nadväzuje na jeden z najznámejších myšlienkových experimentov z 19. storočia – na takzvaného Maxwellovho démona. V pôvodnom scenári mal tento fiktívny tvor triediť rýchle a pomalé častice plynu, čím by znižoval entropiu systému bez dodania vonkajšej energie, čo zdanlivo odporuje druhému zákonu termodynamiky. Nové fyzikálne poznatky síce ukázali, že zákon porušený nie je, ak započítame všetky termodynamické náklady, no princíp zostáva fascinujúci.
Nový kvantový „démon“ z dielne amerických fyzikov využíva informácie o stave systému a výsledkoch meraní na to, aby dosiahol niečo podobne revolučné. Manipuláciou s informáciami dokáže zvrátiť prirodzený vývoj systému, čím doslova núti kvantový stav tiecť proti prúdu času.
Motor, ktorý vyrába energiu z pozorovania
Táto technológia však nie je len teoretickou hračkou pre nadšencov sci-fi. Fyzici vďaka nej navrhli takzvaný merací motor. Ide o zariadenie, ktoré dokáže premieňať samotný akt monitorovania kvantového systému na čistú, využiteľnú energiu. V tomto nastavení sa kvantové meranie stáva novým typom termodynamického zdroja.
Energiu získanú zo sledovania stavu častíc je možné použiť na pohon iných kvantových procesov alebo ju jednoducho uložiť do špeciálnej kvantovej batérie. Ide o fascinujúci koncept, kde sa samotné získavanie informácií o systéme stáva palivom pre novú generáciu technológií.
Čo nás čaká v budúcnosti?
Tím vedcov pod vedením Luisa Pedra Garcíu-Pintosa už plánuje prejsť od teoretických modelov k reálnym experimentom. Využiť na to chcú supravodivé kubity, ktoré sú ideálne vďaka svojej schopnosti extrémne rýchlej spätnej väzby a vysokej účinnosti detekcie. Tieto systémy už v minulosti poslúžili na úspešné testovanie jednoduchých verzií Maxwellovho démona.
Ak sa tieto experimenty potvrdia v praxi, môžeme očakávať obrovský skok vpred nielen v oblasti kvantových počítačov a presnej prípravy kvantových stavov, ale aj v novom chápaní termodynamiky na mikroskopickej úrovni. Hoci skutočný stroj času pre ľudí zostáva v ríši fantázie, v mikrosvete sme práve dostali kľúč k jeho ovládnutiu.
Čítajte viac z kategórie: Vesmír a veda
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Vedci našli pod vodou záhadné mesto, ktoré môže mať až 40 000 rokov. Prepíše dejiny ľudstva

Zo Slovenska rastie globálny biotech hráč. Jeho technológia môže zmeniť liečbu rakoviny

Už čoskoro vyvrcholí jeden z najnevyspytateľnejších meteorických rojov. Uvidíš ho aj zo Slovenska

Černobyľ po 40 rokoch opäť prekvapil vedcov. Odhalili nečakanú vlastnosť rádioaktívneho paliva

Čína vytvorila rekordné jadrové hodiny. Európsky prototyp prekonávajú až 6-násobne
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Na Slovensku by mohli vzniknúť dve nové mestá: Mapa krajiny sa môže už čoskoro výrazne zmeniť
PREMIUMErik Koňár z Penta Bank: „To, čo si klient dokáže pohodlne vyriešiť v mobile za 30 sekúnd, nemá robiť bankár“

Kariéra v korporáte ma menila na človeka bez empatie: Úspešný bankár opísal, ako firmy podporujú psychopatov

Bežné zvyky pri sprchovaní ničia pokožku: Odborníci varujú pred známou chybou, ktorú denne robia tisíce ľudí

Pripravuješ sa o kvalitný spánok aj zdravé trávenie: Odborníci určili presný časový odstup medzi večerou a posteľou
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Černobyľ po 40 rokoch opäť prekvapil vedcov. Odhalili nečakanú vlastnosť rádioaktívneho paliva
- Automobilka so závodom na Slovensku má nový hit. Jej lacný elektromobil ide ako teplé rožky
- Netflix práve pridal veľkú novinku aj s dabingom. Zaujme hviezdami aj desivou atmosférou
- Na Netflix mieri nový vojnový veľkofilm. Dorazí už čoskoro a ukáže tragický skutočný príbeh
- Z výrobcu mobilov je automobilová senzácia. Jeho novému SUV za 27 000 eur nevedia ľudia odolať
-
- Černobyľ po 40 rokoch opäť prekvapil vedcov. Odhalili nečakanú vlastnosť rádioaktívneho paliva
- Európska jadrová veľmoc ukázala svoju novú zbraň s doletom 9500 km. Letí rýchlosťou až Mach 20
- Začal sa útok na Netflix. Vznikne nová služba s tisíckami filmov a viac ako 200 miliónmi predplatiteľov
- Na Netflix mieri nový vojnový veľkofilm. Dorazí už čoskoro a ukáže tragický skutočný príbeh
- Automobilka so závodom na Slovensku má nový hit. Jej lacný elektromobil ide ako teplé rožky
-
- Černobyľ po 40 rokoch opäť prekvapil vedcov. Odhalili nečakanú vlastnosť rádioaktívneho paliva
- Európska jadrová veľmoc ukázala svoju novú zbraň s doletom 9500 km. Letí rýchlosťou až Mach 20
- Je to tu. Najväčší film roka 2026 práve dorazil online aj s dabingom
- Začal sa útok na Netflix. Vznikne nová služba s tisíckami filmov a viac ako 200 miliónmi predplatiteľov
- Na Netflix mieri nový vojnový veľkofilm. Dorazí už čoskoro a ukáže tragický skutočný príbeh
Volkswagen prepustí až 100-tisíc ľudí. Z Nemecka napriek tomu zazneli prekvapivé slová
Európa čakala veľký solárny prepad. Zatmenie ukázalo, prečo veľké číslo pre Slovensko neplatilo
Výrobcom počítačov a mobilov končí obľúbený trik. EÚ prísne skoncuje s falošnou ekológiou
Má stáť zelená energia 120 eur za MWh? ÚRSO označil zelenú energiu za drahý omyl, pravda je iná
Európa chcela odstrihnúť Putina, deje sa však opak. Dovoz ruského LNG prudko vzrástol
USA chystajú vesmírny štít za 160 miliárd eur. Prvý ostrý zásah príde v roku 2029
Mochovce dosiahli kľúčový míľnik. Štvrtý blok už rozbehol jadrovú reakciu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Na Slovensku by mohli vzniknúť dve nové mestá: Mapa krajiny sa môže už čoskoro výrazne zmeniť
PREMIUMErik Koňár z Penta Bank: „To, čo si klient dokáže pohodlne vyriešiť v mobile za 30 sekúnd, nemá robiť bankár“

Kariéra v korporáte ma menila na človeka bez empatie: Úspešný bankár opísal, ako firmy podporujú psychopatov

Bežné zvyky pri sprchovaní ničia pokožku: Odborníci varujú pred známou chybou, ktorú denne robia tisíce ľudí

