被困在时间流的量子叠加中的贡多拉船夫的艺术插图。图片来源：© Aloop Visual & Science、维也纳大学、奥地利科学院量子光学和量子信息研究所
新的研究表明，量子水平上的时间流动不必只朝一个方向进行。在某些条件下，量子系统可能会在时间上向前和向后移动。这是一个非常令人兴奋的发现。
我们在这里谈论的不是时间机器或漫威宇宙的量子领域。但我们在我们的层面上体验时间的方式可能并不完全是时间的真实本质。时间是宇宙最大的奥秘之一。我们经历过它，我们知道它以某种方式运作，从过去到未来都朝着同一个方向。
这个特定的方向——顾名思义，它与熵的概念有关，熵是系统无序程度的度量。在一个孤立的系统中，比如我们的宇宙，熵总是会增加，并且增加的方向与时间流逝的方向一致。
正如杂志报道的那样通信物理，研究人员研究了熵变化很小的现象。根据量子力学的基本特性，熵有可能自发减少（就像）。他们还采用了另一个重要的量子力学特性：叠加。在这种状态下，您的物理系统可以存在多种配置。
“如果一种现象产生大量的熵，那么观察到它的时间反转就几乎是不可能的。然而，当产生的熵足够小时，自然发生现象的时间反转的可能性是不可忽略的，”布里斯托大学的主要作者朱利亚鲁比诺博士在一份报告中说道。陈述。
“我们可以以早上例行公事中做的事情的顺序为例。如果我们看到牙膏从牙刷移回管中，我们毫无疑问这是我们这一天的倒带记录。然而，如果我们轻轻挤压管子，只有一小部分牙膏流出，那么就不太可能观察到它因管子减压而重新进入管子。”
国际团队研究了具有随时间向后和向前演化的状态的量子叠加态。他们发现，这通常会导致系统及时前进。但对于较小的熵变化，系统可以继续向前和向后演化。
这项工作指出了一个巨大的未知数，即时间在其最基本的层面上。这项工作暗示我们对它的理解可能比我们之前想象的还要少。
“虽然时间通常被视为一个不断增加的参数，但我们的研究表明，在量子力学背景下控制时间流动的定律要复杂得多。这可能表明我们需要重新思考在量子定律发挥关键作用的所有情况下表示这个量的方式，”鲁比诺博士总结道。
