Onderzoekers van Caltech hebben gesuggereerd dat het mogelijk is om ‘tijdreizende’ kwantumsensoren te bouwen die kwantumsignalen uit het verleden kunnen meten. Tijdreizen betekent hier niet dat je fysiek terug in de tijd reist, maar eerder dat je toegang krijgt tot en gebruik maakt van informatie uit eerder uitgezonden of gecodeerde signalen.

Het centrale idee achter dit voorstel ligt in het principe van kwantumonbepaaldheid. Kwantumsystemen kunnen eigenschappen vertonen die willekeurig of onzeker lijken totdat ze worden gemeten. De onderzoekers hebben een creatieve manier gevonden om deze onzekerheid te benutten door twee soorten kwantumdeeltjes te introduceren:'in de tijd geordende' fotonen die in volgorde arriveren en 'in de tijd omgekeerde' fotonen die zich gedragen alsof ze achteruit in de tijd bewegen.

De interactie van deze fotonen met een kwantumsysteem kan een situatie creëren waarin kwantumgebeurtenissen uit het verleden toekomstige metingen kunnen beïnvloeden. In wezen gedragen de 'tijdomgekeerde' fotonen zich als 'tijdreizigers', die informatie uit het verleden naar de toekomst vervoeren.

Het is echter belangrijk op te merken dat dit concept van tijdreizen beperkt is tot het domein van het ophalen van informatie. Het staat niet toe dat fysieke objecten of informatie terug in de tijd worden gestuurd en het verleden veranderen. In plaats daarvan maakt het de detectie en meting van kwantuminformatie mogelijk die aanvankelijk onvoorspelbaar of onzeker was.

De onderzoekers stellen specifieke experimentele opstellingen voor om dit effect aan te tonen, waaronder het gebruik van een speciaal type kristal, een diamant-stikstof-vacancy (NV) centrum genaamd, om kwantuminformatie op te slaan. Door deze techniek te gebruiken willen ze laten zien dat toekomstige metingen van het systeem kunnen afhangen van kwantumsignalen uit het verleden, zelfs als die signalen willekeurig of onzeker leken op het moment van emissie.

De implicaties van succesvolle tijdreizende kwantumsensoren kunnen diepgaand zijn. Het zou nieuwe wegen kunnen openen voor kwantuminformatieverwerking, communicatie en detectietoepassingen. Hoewel dit onderzoek zich nog steeds op het gebied van de theorie bevindt, verlegt het de grenzen van ons begrip van de kwantummechanica en benadrukt het het potentieel voor baanbrekende technologische vooruitgang.