转载 | 科学家实现量子时间逆转：时间之箭不再单向流动

物理学家最近在量子系统中实现了令人瞩目的突破：他们开发出一种量子控制技术，能够让系统看起来像是在时间中逆向演化。这项来自洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究，通过精确操控量子测量过程，成功地抑制甚至逆转了量子系统的时间之箭方向。

在经典物理世界中，时间之箭是单向的——事物总是从有序走向无序（熵增）。但在量子微观层面，大多数基本物理定律对时间反演是对称的，即方程在时间倒流时同样成立。研究团队巧妙地利用量子测量与反馈控制相结合的方法，设计了一套控制哈密顿量，可以抵消、增强甚至过度修正测量带来的扰动，从而产生时间逆转的随机轨迹。

该项工作还借鉴了著名的麦克斯韦妖思想实验。研究团队构建了一个量子版本的妖，利用系统状态信息与测量结果，实现了对系统时间之箭的有效操纵。更令人惊讶的是，这些控制方法还能让量子测量本身成为一种热力学资源——研究人员设计了一台测量引擎，可以从监控过程中提取有用能量，为量子电池等设备供电。

未来，研究团队计划在超导量子比特上实验验证这套方案，并进一步开发改进的量子态制备协议。这项突破为量子计算机、量子电池等前沿技术开辟了全新可能。

来源：ScienceDaily: Scientists Make Quantum Time Flow Backward | 原始研究：Los Alamos National Laboratory