إنجاز تاريخي: علماء يتمكنون من "عكس مسار الزمن"

تمكن فريق من العلماء من تغيير مسار الزمن باستخدام الحوسبة الكمية، وذلك في دراسة غير مسبوقة قد تغير مفهومنا عن الوقت والقوانين الفيزيائية التي تحكم الكون.

وفي تجربة فريدة من نوعها ستزيد من فهم طرق عمل الحوسبة الكمية، وباستخدام إلكترونات ونظريات الفيزياء الكمية، تمكن العلماء من تحقيق حالة شبيهة بإعادة صف متبعثر من الكرات إلى الوضع المرتب الذي كان عليه من قبل. وبحسب ما ذكرت صحيفة الإندبندنت البريطانية، فإن كل من كان يشاهد الكمبيوتر وقتها سيبدو له وكأنه يشاهد الزمن وهو يعود إلى الوراء.

قام بهذه الدراسة التاريخية فريق من باحثي معهد موسكو للفيزياء والتقنية، بمشاركة زملاء من سويسرا والولايات المتحدة. ويتوقع الفريق أن تتحسن هذه التقنية مستقبلاً لتصبح أكثر دقة واعتماداً. وقال الدكتور غوردي ليسوفيك، الذي يرأس مختبر الفيزياء والمعلومات الكمية في معهد موسكو: "تمكنا من خلق حالة تتطور باتجاه معاكس للسهم الثيرموديناميكي للوقت".

وتتكون "آلة الزمن" هذه، كما وصفتها دورية "ساينتيفيك ريبورتس" العلمية، من كمبيوتر كمي تقليدي يتألف من وحدات من الإلكترونات تسمى "كوبيتس"، وهي وحدات معلوماتية تتألف إما من صفر أو واحد أو "مزيج خارق" من الحالتين.

وفي التجربة، تم إطلاق "برنامج تطور" تسبب في تحول هذه الكوبيتس إلى نمط معقد ومتغير من الأصفار والآحاد. خلال هذه العملية فُقد النظام مثلما تفرق كرة البلياردو البيضاء الكرات الأخرى عندما تصيبها. ثم قام برنامج آخر بتعديل حالة الكمبيوتر الكمي بحيث أصبح هذا التطور للكوبيتس يتجه في الاتجاه المعاكس، أي من الفوضى إلى النظام.

المثير في هذه التجربة أنها تناقض قانون الثيرموديناميكا الثاني، الذي يعتبر أحد أهم ثوابت الفيزياء الكمية ويصف التطور من النظام إلى الفوضى، إذ تمكنت العملية الموصوفة أعلاه من إعادة الفوضى بشكل كامل تماماً للشكل الأولي المنتظم، ما لا يمكن عمله استناداً إلى القانون الثاني.

وأكد العلماء أنهم تمكنوا من تحقيق نسبة نجاح في "عكس الزمن" تصل إلى 85 في المائة عند العمل مع وحدتين من الكوبيت. لكن العمل مع ثلاث وحدات منها سبب أخطاء عدة، ما خفض نسبة النجاح إلى 50 في المائة. لكن الفريق يشير إلى أنه يتوقع ارتفاع نسبة النجاح مستقبلاً مع إدخال تحسينات على الأجهزة المستخدمة.

أما عن مجالات استخدام هذه التجربة، فأوضح الدكتور ليسوفيك لموقع الإندبندنت الإلكتروني: "الخوارزمية الناتجة يمكن تحديثها واستخدامها لاختبار البرامج المصممة لأجهزة الكمبيوتر الكمية بهدف تقليل الأخطاء والضوضاء".
بالتعاون مع دويتشه فيله