समय यात्रा के सिमुलेशन क्वांटम मेट्रोलॉजी को भविष्य में वापस भेजते हैं - भौतिकी विश्व

समय यात्रा के सिमुलेशन क्वांटम मेट्रोलॉजी को भविष्य में वापस भेजते हैं - भौतिकी विश्व

टाइम स्टैम्प: 12 जनवरी, 2024 सुबह 11:00 बजे

<a href="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/01/simulations-of-time-travel-send-quantum-metrology-back-to-the-future-physics-world-2.jpg" data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/01/simulations-of-time-travel-send-quantum-metrology-back-to-the-future-physics-world-2.jpg" data-caption="मेरा डेलोरियन कहाँ है? पिछड़ा समय यात्रा अभी भी विज्ञान कथा के दायरे में है, लेकिन क्वांटम उलझाव में हेरफेर करने से वैज्ञानिकों को ऐसे प्रयोग डिजाइन करने की अनुमति मिलती है जो इसका अनुकरण करते हैं। (सौजन्य: शटरस्टॉक/फ्लैशमूवी)”> कलाकार की छवि रोमन अंकों को दिखाती है जैसे आप एक घड़ी के चेहरे पर तारों वाली पृष्ठभूमि के खिलाफ दूरी में घूमते हुए देखते हैं
मेरा डेलोरियन कहाँ है? पिछड़ा समय यात्रा अभी भी विज्ञान कथा के दायरे में है, लेकिन क्वांटम उलझाव में हेरफेर करने से वैज्ञानिकों को ऐसे प्रयोग डिजाइन करने की अनुमति मिलती है जो इसका अनुकरण करते हैं। (सौजन्य: शटरस्टॉक/फ्लैशमूवी)

क्या आपने कभी सोचा है कि आप समय में पीछे जाकर अपने निर्णय बदल सकते हैं? यदि आज का ज्ञान हमारे साथ समय में पीछे की यात्रा कर सके, तो हम अपने कार्यों को अपने लाभ के लिए बदल सकते हैं। अभी के लिए, ऐसी समय यात्रा कल्पना की चीज़ है, लेकिन शोधकर्ताओं की तिकड़ी ने दिखाया है कि क्वांटम उलझाव में हेरफेर करके, कम से कम, ऐसे प्रयोग डिज़ाइन किए जा सकते हैं जो इसका अनुकरण करते हैं।

में लेखन फिजिकल रिव्यू लेटर्स, डेविड अरविडसन-शुकुर हिताची कैम्ब्रिज प्रयोगशाला, यूके की; एडन मैककोनेल कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय, यूके के; और निकोल युंगर हेल्पर यूएस नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ स्टैंडर्ड्स एंड टेक्नोलॉजी (एनआईएसटी) और मैरीलैंड विश्वविद्यालय ने एक ऐसे सेट-अप का प्रस्ताव दिया है जिसमें एक प्रयोगकर्ता पूर्वव्यापी रूप से जानकारी भेजता है - वास्तव में - अपने कार्यों को इस तरह से बदलता है जिससे इष्टतम माप उत्पन्न होता है। दिलचस्प बात यह है कि तीनों ने खुलासा किया कि उलझी हुई प्रणालियों में इस तरह की सिम्युलेटेड समय यात्रा भौतिक लाभ प्रदान कर सकती है जो कि विशुद्ध रूप से शास्त्रीय प्रणालियों में हासिल करना असंभव होगा।

क्वांटम माप का विज्ञान

जबकि वास्तविक पिछड़ी समय यात्रा काल्पनिक है, क्वांटम यांत्रिक संस्करण प्रस्तावित किए गए हैं प्रयोगात्मक रूप से अनुकरण किया गया. इन सिमुलेशन का एक महत्वपूर्ण घटक टेलीपोर्टेशन है, जिसमें प्रयोग के मध्यवर्ती चरण से एक स्थिति को प्रभावी ढंग से शुरुआत में वापस भेजा जाता है। ऐसा संभव होने के लिए, राज्यों को उलझाना होगा। दूसरे शब्दों में, उन्हें एक प्रकार की क्वांटम कनेक्टिविटी साझा करनी चाहिए जो दो (या अधिक) कणों के बीच उत्पन्न होती है जैसे कि एक की स्थिति को दूसरे से स्वतंत्र रूप से परिभाषित नहीं किया जा सकता है।

चूंकि समय यात्रा के ये सिमुलेशन क्वांटम यांत्रिकी पर निर्भर करते हैं, इसलिए वे शोधकर्ताओं को क्वांटम सिस्टम की प्रकृति और फायदे, यदि कोई हों, के बारे में सार्थक प्रश्न पूछने में सक्षम बनाते हैं। नए काम में, अरविडसन-शुकुर, मैककोनेल और यंगर हेल्पर ने यह जांच कर बस यही किया है कि पिछड़े समय यात्रा के सिमुलेशन के क्या फायदे हो सकते हैं क्वांटम मेट्रोलॉजी - भौतिकी का एक क्षेत्र जो अत्यधिक सटीक माप करने के लिए क्वांटम यांत्रिकी का उपयोग करता है।

एक विशिष्ट क्वांटम मेट्रोलॉजी समस्या क्वांटम मैकेनिकल जांच का उपयोग करके किसी सिस्टम या प्रक्रिया के कुछ अज्ञात पैरामीटर का अनुमान लगाने से संबंधित है। एक बार जब जांच तैयार हो जाती है और सिस्टम के साथ बातचीत करने के लिए बनाई जाती है, तो जिस तरह से जांच की स्थिति बदलती है वह अज्ञात पैरामीटर के बारे में जानकारी को एनकोड कर देगी। लक्ष्य प्रति जांच अधिक से अधिक जानकारी सीखना है।

चयनोत्तर माप इसमें सहायता कर सकता है। इस प्रक्रिया में, प्रयोगकर्ता एक माप करता है और फिर, परिणाम के आधार पर, विश्लेषण में कुछ प्रयोगात्मक परिणामों को शामिल करने या बाहर करने का विकल्प चुनता है। यह प्रति जांच सीखी गई जानकारी को केंद्रित करता है।

इससे पहले, अरविडसन-शुकुर, युंगर हेल्पर और उनके सहयोगी साबित एक क्वांटम प्रणाली में, एक इष्टतम इनपुट जांच स्थिति चुनने से एक प्रयोगकर्ता को शास्त्रीय रूप से संभव की तुलना में प्रति जांच अधिक जानकारी प्राप्त करने में सक्षम बनाया जा सकता है। हालाँकि, आम तौर पर प्रयोगकर्ता को यह पता चलता है कि इंटरैक्शन होने के बाद ही कौन सी इनपुट स्थिति इष्टतम होगी। समय यात्रा के बिना परिदृश्य में, यह अच्छा नहीं है।

अनुरूपित समय यात्रा का लाभ

यदि, हालांकि, प्रयोगकर्ता उलझाव हेरफेर के माध्यम से समय में इष्टतम इनपुट स्थिति को टेलीपोर्ट करता है, तो तिकड़ी दिखाती है कि यह उपन्यास परिचालन लाभ उत्पन्न कर सकता है। अपने प्रस्ताव में, एक प्रयोगकर्ता अधिकतम रूप से उलझे हुए क्वांटम बिट्स या क्वबिट्स की एक जोड़ी तैयार करता है, जिन्हें ए और सी कहा जाता है, साथ ही जांच के रूप में एक अतिरिक्त क्वबिट भी तैयार करता है। लक्ष्य जांच का उपयोग करके अज्ञात इंटरैक्शन की ताकत को मापना है। प्रारंभ में, प्रयोगकर्ता ए के लिए इष्टतम इनपुट स्थिति से अनभिज्ञ है। पहले चरण में, जांच और क्वबिट ए परस्पर क्रिया करते हैं। इंटरैक्शन के अज्ञात पैरामीटर के बारे में जानकारी जांच की स्थिति में एन्कोड की गई है। हालाँकि, एक मध्यवर्ती चरण में, प्रयोगकर्ता क्वबिट ए की स्थिति को मापता है। इस माप से अभी तक अज्ञात इष्टतम स्थिति के बारे में जानकारी का पता चलता है।

इसके बाद, प्रयोगकर्ता इस जानकारी का उपयोग इस इष्टतम स्थिति में एक सहायक क्वबिट डी तैयार करने के लिए करता है। फिर, वे क्वैबिट सी और डी की संयुक्त स्थिति को मापते हैं। यदि यह संयुक्त स्थिति ए और सी की प्रारंभिक संयुक्त स्थिति से मेल नहीं खाती है, तो माप को विश्लेषण से हटा दिया जाता है। यह प्रभावी रूप से ऐसे उदाहरणों को चुनता है जहां इष्टतम रूप से तैयार राज्य डी क्वबिट ए की मूल स्थिति में टेलीपोर्ट करता है। टेलीपोर्टेशन का तात्पर्य है कि जब प्रयोगकर्ता जांच को मापता है, तो वे इष्टतम सूचना लाभ रिकॉर्ड करते हैं, भले ही उन्होंने शुरू में, इष्टतम स्थिति में जांच तैयार नहीं की हो .

प्रयोग के दौरान, प्रयोगकर्ता कई गैर-मिलान मापों को त्याग देगा। यह महंगा लग सकता है. हालाँकि, प्रयोगकर्ता जो माप रखता है - वे जहाँ टेलीपोर्टेशन सफल होता है - प्रति जांच उच्च सूचना लाभ होता है। कुल मिलाकर, कुछ इष्टतम जांचों से प्राप्त जानकारी कई परीक्षणों से सारांशित होने पर नुकसान से अधिक होती है।

समय यात्रा भौतिक रूप से संभव है या नहीं, इस पर अभी भी बहस चल रही है। हालाँकि, प्रयोगकर्ता क्वांटम यांत्रिकी का उपयोग कर सकते हैं और अधिक सटीक माप करने के लिए प्रयोगशाला में समय यात्रा का अनुकरण कर सकते हैं। जैसा कि अरविडसन-शुकुर, मैककोनेल और यंगर हेल्पर ने अपने पेपर में निष्कर्ष निकाला है, "हालांकि [समय-यात्रा] सिमुलेशन आपको वापस जाने और अपने अतीत को बदलने की अनुमति नहीं देते हैं, वे आपको कल की समस्याओं को आज हल करके एक बेहतर कल बनाने की अनुमति देते हैं।"

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समय टिकट: जुलाई 4, 2023