神秘世界：时间旅行成为现实，量子传感器可以让你回顾过去

时间旅行长期以来一直是科幻小说的专利，理论上在某些条件下是可能的。这些包括以近光速行进和靠近重力最强的物体。一项新的研究表明，由于量子物理学，时间操纵可以超越理论并找到实际应用。

爱因斯坦的相对论证明了时间和空间之间的密切联系，表明随着物体速度的增加，时间会减慢。这种现象称为时间膨胀，通过比较在空间中分离的时钟的读数，通过实验证实了这一点。

从技术上讲，即使我们只是走在街上，我们的腿在时间上也比我们的头慢一点，因为它们更接近地球的引力场。然而，这种差异是如此之小，以至于我们没有注意到它，这种变幻莫测的时空没有实际意义。

然而，圣路易斯华盛顿大学的一个团队与NIST（美国国家标准与技术研究院）和剑桥大学最近的一项研究表明，一种利用量子纠缠现象的新型量子传感器可能会导致能够“时间旅行”的真实世界探测器的创建。

这一突破性发现表明，科学家们将很快能够从过去获得数据。

量子计量学的神秘世界

在他们的工作中，该团队描述了使用双量子比特超导量子处理器的实验。测量结果表明，量子优势超越了所有不使用量子纠缠现象的策略。

这项研究的结果开辟了从过去获取数据的可能性，这要归功于爱因斯坦所谓的“远距离幽灵般的行动”的独特特性。在我们的宏观世界中不可能的事情在量子世界中变得可用。在这一发现中，纠缠量子传感器的一个特性发挥了关键作用，称为“回顾过去”。

华盛顿大学物理学教授兼量子飞跃中心主任卡特·默奇（Cater Murch）将该团队的研究比作将望远镜送回过去以捕捉恒星的坠落。

从量子比特到单线态

在这项研究中，该团队开发了一种过程，其中两个量子粒子以单重态纠缠在一起，形成一对具有相反方向自旋的量子比特，而不管参考系如何。

其中一个量子比特，称为“探针”，被放置在导致其自旋旋转的磁场中。此时，测量了未暴露在场的第二个量子比特（辅助）的自旋。这就是发现的一个关键方面发挥作用的地方：量子比特纠缠允许辅助量子比特的量子态影响磁场中的量子比特探针。

令人惊讶的结果是，量子比特探测器经历了追溯效应——信息似乎是“回到过去”传输的。科学家实际上可以利用这种“回顾过去”来确定探测器在事后旋转的最佳方向，就好像他们从未来观察它，但在过去控制它的行为一样。这样可以进行更准确的测量。

现实生活中的量子计时传感器？

在正常情况下，测量量子比特的自旋以确定磁场的大小将有大约三分之一的失败机会，因为将磁场与自旋方向对齐会否定结果。

相比之下，“回顾”属性允许团队追溯性地建立最佳旋转方向。在这些条件下，纠缠粒子实际上作为一个整体，同时存在于时间的正向和反向。

这为创建能够通过操纵时间进行测量的先进量子传感器开辟了令人难以置信的前景。这种技术出现的后果怎么估计都不为过。它可以导致创建全新的传感器技术 - 从罕见天文现象的探测器到允许您详细研究和控制磁场行为的设备。

默奇和他的合著者发表在《物理评论快报》（Physical Review Letters）上的一项新研究，题为“不可知相位估计”，标志着将时间旅行从科幻小说带入现实的重要一步，开辟了前所未有的可能性，并让人们更深入地了解自然的奥秘。