Zeitreisen könnten einzigartige physikalische Probleme lösen

Viele Geschichten in Büchern und Filmen handeln von allerlei Problemen, die durch Zeitreisen entstehen. Wissenschaftler zeigten nun allerdings, dass sie sogar die einzige Lösung für bestimmte physikalische Probleme sein können.

Simulation im Quantenraum

Genauer gesagt: Simulationen von Zeitreisen sollen es ermöglichen, bestimmte Probleme aufzulösen, die mit der normalen Physik nicht lösbar sind. An der Universität Cambridge führte ein Team von Physikern ein Experiment durch, bei dem der Eingangszustand verändert werden kann, indem eine rückwärts gerichtete Zeitschleife simuliert wird, die es erlaubt, die Parameter zu ändern, nachdem sie bereits festgelegt wurden.

Diese Schleifen sind natürlich rein hypothetisch - aber sie können mithilfe von Quanten-Teleportationsschaltungen, die mit verschränkten Teilchen erstellt wurden, simuliert werden, um Probleme mathematisch zu lösen. Das zugehörige Paper wurde im Journal Physical Review Letters veröffentlicht.

"Stellen Sie sich vor, Sie wollen jemandem ein Geschenk schicken: Sie müssen es am ersten Tag verschicken, damit es am dritten Tag ankommt", erklärte Teamleiter David Arvidsson-Shukur. "Sie erhalten jedoch erst am zweiten Tag den Wunschzettel dieser Person. In diesem Szenario, in dem die Chronologie eingehalten wird, können Sie also unmöglich im Voraus wissen, was die Person sich als Geschenk wünscht, und sicherstellen, dass Sie das richtige Geschenk versenden.

Prinzipiell einfach

Die Forscher nutzten verschränkte Teilchen nicht nur, um Informationen durch den physikalischen Raum zu teleportieren, sondern auch rückwärts durch die Zeit. "In unserem Vorschlag verschränkt ein Experimentator zwei Teilchen", so die Physikerin Nicole Yunger Halpern vom National Institute of Standards and Technology (NIST) und der University of Maryland. "Das erste Teilchen wird dann für ein Experiment verwendet. Nachdem der Experimentator neue Informationen erhalten hat, manipuliert er das zweite Teilchen, um den vergangenen Zustand des ersten Teilchens zu verändern, wodurch sich das Ergebnis des Experiments ändert."

Die Art der geschlossenen Zeitschleife ist auch nicht von der Art, die es jemandem erlauben würde, zurückzureisen und paradoxerweise seinen Großvater zu töten, sondern beruht auf einer Bedingung in der Wahrscheinlichkeitsrechnung, die Postselektion genannt wird und die Maßnahmen auf der Grundlage festgelegter Ereignisse einschränkt. Die Berechnungen zeigen, dass die Zeitschleife nur in 25 Prozent der Fälle erfolgreich ausgenutzt werden kann.


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