Международна група физици успя да обърне хода на времето за двойка взаимосвързани частици. Изследователите са показали, че при квантовите взаимосвързани кубити (квантовите битове) вторият закон на термодинамиката се нарушава спонтанно, според който в изолирани системи всички процеси вървят само в посока на нарастваща ентропия. Това се съобщава в предпечат, публикуван в хранилището arXiv.org.
Според втория закон на термодинамиката времето върви само в една посока, при която разстройството (ентропията) се увеличава в макроскопските системи. Например, топлината се прехвърля от нагряти в студени тела, но никога не се прехвърля от студени тела в нагрети. Еднопосочността се обяснява по отношение на статистиката, тъй като има много повече състояния на разстройство, в които телата могат да бъдат, отколкото подредени. По този начин обръщането на стрелката на времето, т.е. преходът от разстройство към ред, е много по-малко вероятно.
В квантовите системи обаче такъв преход се счита за осъществим. Показано е, че за система, състояща се от два взаимосвързани (свързани) кубита, които са частици със завъртане на полуцело число, стрелката на времето може да се обърне. Учените, използващи ядрено-магнитен резонанс, при който ядрата на атомите поглъщат електромагнитна енергия, „нагряват“и двете кубита до различни температури, променяйки енергията на своите завъртания. След това физиците експериментално проследяват промените в тяхната температура и по този начин определят посоката на топлинния поток.
Ядрата на въглерод-13 и водород в разтвор на хлороформ се вземат като кубити. Разтворът се поставя във свръхпроводящ магнит, който генерира статично електромагнитно поле, насочено в надлъжна посока. Системата за взаимосвързани частици се манипулира с помощта на напречни радиочестотни полета. Учените са проследили процеса на пренос на енергия между ядра в мащаб от няколко милисекунди, което е много по-малко от времето, необходимо за разграждането на корелацията.
Изследователите установили, че в състояние, когато частиците не са свързани помежду си, стрелката на времето има обичайната посока. Студен кубит се загрява, а горещ се охлажда. В случай, когато кубитите са били свързани, тоест квантово заплетени, топлината спонтанно тече в обратна посока. Според учените това явление трябва да се среща и в системи, състоящи се от по-голям брой взаимосвързани частици.