Das seltsame Phänomen der Quantenverschränkung kann theoretisch nicht nur Raum, sondern auch Zeit umfassen. Und dann wird es wirklich verwirrend.
Quantenverschränkung (mit anderen Worten - Verwirrung) kann aus Sicht der alltäglichen Alltagslogik als einer der berühmtesten und unverständlichsten Effekte der Mikrowelt bezeichnet werden. Es besteht darin, dass sich die Zustände von zwei (oder sogar mehr) Quantenobjekten als verbunden erweisen, unabhängig von der Entfernung zwischen ihnen - der Aufprall auf eines von ihnen wirkt sich sofort (im wahrsten Sinne des Wortes) aus andere damit verknüpfte Objekte. Es ist bekannt, dass Einstein Schwierigkeiten hatte, solche Phänomene zu akzeptieren, und er nannte Verschränkung „albtraumhafte Fernwirkung“. Aber es sieht so aus, als würde der wahre Albtraum gerade erst beginnen.
Vor kurzem betrachteten australische Forscher aus der Gruppe von Professor Timothy Ralph (Timothy Ralph) die Quantenverschränkung einer etwas anderen Eigenschaft – eine, die sich nicht durch den Raum, sondern durch die Zeit erstreckt – und hier sieht alles noch verwirrender aus. Versuchen wir, ihre Konstruktionen zu verstehen.
Wissenschaftler beginnen mit einem vereinfachten Bild des Universums zu denken, das aus einer räumlichen und einer zeitlichen Dimension besteht. Es ist ganz einfach, es auf einer Ebene darzustellen: Wir werden die Ordinatenachse mit dem Raum und die Abszissenachse mit der Zeit in Beziehung setzen. Wir platzieren den aktuellen Moment am Ursprung; Die Zukunft befindet sich rechts von der y-Achse, die Vergangenheit links. Die wahrscheinlichen Positionen des Teilchens in der Zukunft (und in der Vergangenheit) können als symmetrische Berge dargestellt werden, die wachsen, wenn sie sich von der Gegenwart entfernen. Wenn wir ähnliche "Berge" für ein anderes Teilchen hinzufügen, werden sie sich sowohl in der Vergangenheit als auch in der Zukunft teilweise überlappen. Somit besteht sowohl in der Vergangenheit als auch in der Zukunft die Möglichkeit eines Aufeinandertreffens beider Teilchen und damit einer Wechselwirkung miteinander - gerade in den Überschneidungsbereichen.
Gewöhnliche Quantenverschränkung entspricht laut den Autoren in diesem Bild einem augenblicklichen vertikalen Schnitt, der durch den Bereich der Überlagerung der Wahrscheinlichkeitsfunktionen von Teilchen verläuft. Aber mit dem gleichen Erfolg - stellen sie fest - kann der Schnitt horizontal, parallel zur Zeitachse, gezogen werden!
Wozu kann das führen? Zu absolut erstaunlichen Schlussfolgerungen. Zum Beispiel daran, dass die in der Vergangenheit vorgenommene Messung in direktem Bezug zur Zukunft steht. Sagen Sie, nichts Überraschendes? Nicht ganz: Es ist nicht nur eine einfache kausale Beziehung.
Um die Merkwürdigkeit der Situation zu verdeutlichen, bieten Ralph und Kollegen ein solches Gedankenexperiment an. Stellen Sie sich vor, dass ein Qubit mit bestimmten Parametern erstellt wird und in die Zukunft reist. Bestimmte Parameter zu haben bedeutet, eine klassische Beschreibung dieses Qubits zu haben. In einiger Entfernung in der Zukunft empfängt dann ein anderer Detektor, der sich am selben Punkt im Raum befindet, diese Beschreibung und „rekonstruiert“damit das ursprüngliche Qubit. Findet die Entdeckung eines Qubits zu einem Zeitpunkt in der Zukunft statt, symmetrisch zum Zeitpunkt seiner Entstehung, so kann dies laut Wissenschaftlern als „Verschränkung in der Zeit“– oder sogar als „Teleportation in der Zeit“– bezeichnet werden. Das materielle Teilchen selbst existiert möglicherweise nicht in dem Intervall zwischen diesen symmetrischen Momenten, als ob es augenblicklich von einem zum anderen verschoben würde. Einfach in die Zeit springen.
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