粒子尺度上「回到過去」正走向現實，量子世界中時間旅行早已無處不在？

勞埃德對此印象深刻。他說，物理學家們長期以來一直在討論將量子信息傳送回過去。「這篇論文的偉大之處在於它不是空談，而是行動。」

勞埃德指出，這將帶來各方面的技術優勢。不僅是在量子計算領域，在博弈論中也很有用，「有了模擬時間循環，玩家們就無法作弊了」。

長遠來看，這項實驗可能是為逆因果性理論在學界「正名」的一個契機。美國聖何塞州立大學的量子物理學家肯·沃頓一直是逆因果性理論的倡導者，他表示：「量子信息領域的研究者從這一非主流的觀點中得到了啟發，並取得了一些成果，這很有說服力。」如果逆因果性是正確的，這意味著時間旅行在量子領域已經無處不在。

「薛丁格的貓」

或現幸福大結局

即使成功創建量子時間循環，也無法把人類送回過去。但或許可以利用量子時間旅行來巧妙調整過去，給量子版「薛丁格的貓」一個幸福大結局

逆因果性理論的一個重要貢獻在於，它推動了量子力學和廣義相對論中對時間的處理方式的統一，這一步驟對於實現量子引力理論至關重要。

研究人員認為，任何量子引力理論都必須在相對論和量子力學對時間的理解之間建立一致性。因此，如果能夠建立一個關於量子力學中封閉類時曲線如何運作的有效模型，這將是創建和驗證量子引力理論的一大進展。

如果科學家成功創建了量子時間循環，我們是否有一天可以把人類送回過去？這顯然還不可能，因為包括糾纏在內的量子態都極其脆弱。

這就是為什麼量子實驗通常要在真空中的單個原子上進行，要知道即使是一個「路過」的空氣分子也可能破壞其狀態。要將我們身體中數以億計的原子關聯起來，並將它們與自己過去身體中的原子糾纏在一起，這是完全不現實的。

不過，也許我們可以利用量子時間旅行，來巧妙而有效地調整過去。比如，可以設置一對糾纏粒子，再將它們永久保存，這樣就可將之作為一種時間標記。未來物理學家可利用逆因果性來調整粒子的狀態，從而影響過去物理學家在測量這些粒子時得到的結果。

當然，這一做法不可能用於直接改變現實世界中的一些悲劇事件，但也許可將量子測量的結果與現實世界聯繫起來，從而在理論上改變歷史的進程。

量子CTC版的「薛丁格的貓」會是一個有趣的思想實驗：貓被放在一個箱子裡，箱子裡有一瓶毒藥，毒藥的釋放由一個處於疊加態的量子粒子控制——這意味著毒藥可能釋放，也可能不釋放。而貓在我們打開箱子之前，既是死的也是活的，直到我們測量了粒子，它才會決定貓是哪個狀態。

現在，有了量子CTC，也許我們就能把最佳狀態送回到過去，給我們的貓咪朋友一個「幸福大結局」。

>>>延伸閱讀

日常生活中，時間似乎是一個線性的進程，從過去到現在，再到未來。然而，量子物理卻展示了一個完全不同的時間形象——在微觀世界中，粒子可以同時存在多個狀態的疊加，時間也不再是一個指向單一的絕對常量，而呈現出更加複雜和神秘的面貌。

量子糾纏與時間悖論

量子糾纏是量子力學中最奇異的現象之一，愛因斯坦稱之為「幽靈般的遠距作用」。

兩個糾纏的粒子即使相隔千萬里，也能瞬間影響彼此的狀態。這種現象不僅挑戰了人們對空間的理解，也對時間概念提出了新的疑問。它讓我們思考時間是否真如我們所感知的那樣單向流動。

量子力學中的時間旅行

在量子力學的框架內，時間旅行的可能性是有理論基礎可循的。

通過量子隧穿效應，粒子能夠瞬間穿越看似不可逾越的障礙，仿佛在時間中跳躍。這種現象提示我們，時間可能不是一條單一的直線，而是一種多維度的存在。

理解量子時間

怎樣理解量子物理中的時間概念？想像一下，你在觀看一部電影。通常情況下，你會從頭到尾按順序觀看。但如果你有一台特別的遙控器，可以隨意跳轉到電影的任何部分，這就是量子時間的一種比喻。

在微觀世界中，粒子和事件可以不受我們常規時間觀念的限制，隨意跳躍。

量子物理揭示了時間的複雜性和多樣性，遠超出我們的直覺理解。通過深入研究這些現象，我們不僅可以更好地理解宇宙的本質，也可挑戰和擴展我們的思維邊界。

作者：劉琦/編譯

文：本報見習記者 劉琦/編譯 圖：視覺中國 編輯：劉琦 責任編輯：許琦敏

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