علوم وتكنولوجيا

العودة بالزمن.. باستخدام ميكانيكا الكم

تمكن العلماء من خلال دراسات متقدمة من إيجاد طريقة لعكس اتجاه الزمن وذلك باستخدام الكمبيوتر الكمومي في دراسة تتناقض بوضوح مع قوانين الفيزياء التي نعرفها، حيث تظهر تطوراً متقدماً في فهم الكمبيوتر الكمومي باستخدام الإلكترونات وميكانيكا الكم.

وقد شرح العلماء آلية العودة بالزمن من خلال تقنية تشبه ضربة البداية في لعبة البلياردو حيث أصبح من الممكن رؤية صف مبعثر من كرات البلياردو يعود إلى ترتيبه الأصلي المنظم وذلك باستخدام الكمبيوتر الكمومي الذي سيجعلنا نرى ما حدث وكأن الوقت يرجع إلى الوراء إلى نقطة البداية عندما كانت الكرات مصطفة بانتظام.

كان رائد هذه الأبحاث الدكتور “جوردي ليسوفيك” ضمن فريق البحث وهو رئيس مختبر فيزياء المعلومات الكمية في معهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا وقد ساعده زملاء من سويسرا والولايات المتحدة الأمريكية الذين كانوا ضمن فريق البحث, وقد أمل الباحثون بأن تتطور هذه التقنية مع مرور الوقت وأن تصبح أكثر دقة وموثوقية.

وأوضح ليسوفيك: “لقد أنشأنا صناعياً حالة تتحول في اتجاه معاكس للاتجاه الخاص بسهم الديناميكية الحرارية”، مضيفا أن القانون الثاني للديناميكية الحرارية يشرح التطور من النظام إلى عدم النظام. فإذا أردنا أن نرى فيديو لشخصٍ يقوم ببعثرة مثلث مرتب من كرات البلياردو بطريقة عشوائية فإن العودة إلى الوراء لرؤية ما حدث ستكون بمنتهى الغرابة لكن التجربة الحديثة سوف تمكننا من مشاهدة ما حصل كما لو ان طاولة البلياردو قد أخذت انحداراً محسوباً يجعلنا نرى الكرات وكأنها تصطف على شكل هرمٍ منتظمٍ عند العودة بالزمن إلى الوراء.

ووصف العلماء آلة الزمن في تقريرهم العلمي بأنها تتألف من حاسوب كمّي مصنوع من إلكترونات الكيوبت, والبتات هي الوحدة الأساسية الخاصة بالمعلومات الكمية وتمثل الرقم صفر وواحد معاً، حيث نفذ الباحثون برنامجاً تطورياً تسبب في دخول تلك “البتات” ضمن نمطٍ متغيرٍ معقدٍ مكون من العديد من الأصفار والآحاد. وأثناء هذه العملية فُقد النظام والترتيب الأصليين مما تسبب في تناثرها جميعها. بعد ذلك استخدموا برنامجاً منفصلاً لتعديل حالة الكمبيوتر الكمّي بصورة جعلته يعود إلى الوراء أو ما يمكن تسميته بالعودة من الفوضى إلى النظام مما سمح بعودة “البتات” إلى حالتها الأصلية عند نقطة البداية.

وتسعى ناسا للاستفادة من هذه التقنية في المهمات الاستكشافية لتطبقها على تنظيم حركة إطلاق وهبوط المكوكات الفضائية, فهي تستعد لإطلاق أول مسبار في الغلاف الجوي الحارق للشمس ليصل إلى مسافة قريبة من الشمس, لقد وجد العلماء أن العمل باستخدام بتين يجعل من إمكانية عكس اتجاه الزمن يسير بشكل أكثر فعالية ونجاح من استخدام عدد أكبر من البتات فتقدر نسبة النجاح باستخدام بتين بـ 85 بالمائة في حين تقل فرص عكس اتجاه الزمن بنسبة 50 بالمائة عند استخدام عدد اكبر من البتات, يأمل العلماء والباحثون أن يتمكنوا مع الوقت من تطوير هذه الآلة لتحقق النتائج المرجوة منها بطريقة أفضل وأكثر فعالية واستخدامها كأداة مفيدة لأغراض البحث العلمي.

البعث ميديا || ترجمة: لمى عجاج عن ذا اكسبريس تريبيون