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

NASA našla vo vesmíre 84 podozrivých objektov. Doteraz sme nič také nevideli

Sused Slovenska buduje vlastný Starlink. Do vesmíru pošle sieť vojenských satelitov

Fyzici objavili malú chybu v samotnom čase. Tikot vesmíru má v sebe nečakanú trhlinu

Namiesto baní malý reaktor. Vedci narazili na jav ako zo sci-fi, môže navždy zmeniť energetiku

Vedci možno zistili, ako sa na Zem dostala voda. 370 svetelných rokov od nás našli silnú stopu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Výpočet ukázal, koľko financií potrebuješ na pokojný dôchodok na Slovensku. Suma mnohých prekvapí
PREMIUMSulík: Bez Matoviča to nepôjde, migrantov treba poslať späť do Afriky (TÝŽDENNÝ PREHĽAD)

Štát rozdá 110 eur navyše. Veľká skupina Slovákov ich dostane automaticky

Pracoval do 103 rokov a krátko pred smrťou napísal 3 pravidlá dlhého života

Gastroenterológ varuje pred obľúbeným nápojom Slovákov: Môže ti výrazne poškodiť pečeň
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Náš sused predstavil dron novej generácie. Na cieľ zaútočí rýchlosťou až 450 km/h
- Netflix a ďalší vytiahnu najväčšie bomby roka. Tieto seriály ovládnu druhú polovicu 2026
- 12 000 objednávok za 24 hodín: Nové čínske SUV láme rekordy, má skvelé parametre
- Veľká akcia streamovacej služby. Stovky filmov a seriálov ponúka s obrovskou zľavou
- Vymenil som svoju skladačku za nový Pixel 11 Pro. Rýchlo mi pripomenul, prečo ho ľudia stále milujú
-
- 12 000 objednávok za 24 hodín: Nové čínske SUV láme rekordy, má skvelé parametre
- Sused Slovenska buduje vlastný Starlink. Do vesmíru pošle sieť vojenských satelitov
- BYD postaví vlastnú „námornú armádu“. Objednal 10 obrovských lodí, aby zaplavil svet státisícami áut
- Netflix a ďalší vytiahnu najväčšie bomby roka. Tieto seriály ovládnu druhú polovicu 2026
- Číňania si stavajú diaľnicu cez oceán. Obrovská námorná flotila donesie autá priamo do Európy
-
- Slovenskí vodiči si musia dať pozor na nové radary. Rozdávajú pokuty aj bez zastavenia
- Tri roky čakania sa skončili. Na Netflix práve dorazil seriálový klenot
- 12 000 objednávok za 24 hodín: Nové čínske SUV láme rekordy, má skvelé parametre
- Akčný veľkofilm 2026 práve pribudol online aj s dabingom. Mal začať novú éru, nakoniec úplne pohorel
- BYD postaví vlastnú „námornú armádu“. Objednal 10 obrovských lodí, aby zaplavil svet státisícami áut
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

Výpočet ukázal, koľko financií potrebuješ na pokojný dôchodok na Slovensku. Suma mnohých prekvapí
PREMIUMSulík: Bez Matoviča to nepôjde, migrantov treba poslať späť do Afriky (TÝŽDENNÝ PREHĽAD)

Štát rozdá 110 eur navyše. Veľká skupina Slovákov ich dostane automaticky

Pracoval do 103 rokov a krátko pred smrťou napísal 3 pravidlá dlhého života

