Onderzoekers hebben een theoretische methode voorgesteld om kwantuminformatie uit het verleden te klonen, waardoor tijd-omgekeerd kwantumklonen van fotonen mogelijk wordt. De methode, die klassieke metingen combineert met kwantumfoutcorrectie, zou kwantumcommunicatie en berekeningen kunnen vergemakkelijken en kunnen helpen bij ons begrip van de enigmatische aspecten van de kwantummechanica.

Kwantumklonen, de replicatie van kwantumtoestanden, wordt fundamenteel beperkt door de niet-kloneringsstelling, die de perfecte replicatie van een onbekende kwantumtoestand verbiedt. Deze beperking heeft aanzienlijke gevolgen voor de verwerking van kwantuminformatie, omdat het de realisatie van bepaalde taken zoals kwantumteleportatie en foutcorrectieschema's belemmert.

Het overwinnen van de beperkingen die het niet-klonen-theorema stelt, heeft onderzoekers al tientallen jaren geboeid, wat heeft geleid tot de studie van geschatte en beperkte versies van kwantumklonen. Door gebruik te maken van slimme strategieën en middelen, zoals kwantumfoutcorrectie en verstrengelde deeltjes, hebben onderzoekers manieren gevonden om klonen onder bepaalde beperkte scenario's te realiseren.

De nieuwste doorbraak betreft een voorstel om kwantuminformatie niet alleen uit het heden, maar ook uit het verleden te klonen. Het plan van de onderzoekers voorziet in een hypothetisch apparaat dat in staat is de tijd om te keren, waardoor de stroom van de tijd effectief wordt omgedraaid. Vervolgens onderzoeken ze de mogelijkheid om kwantuminformatie uit dit tijdomgekeerde apparaat te extraheren en het te klonen met behulp van klassieke metingen en kwantumfoutcorrectie.

De voorgestelde opzet hangt af van een cruciale hulpbron:verstrengelde kwantumtoestanden. De onderzoekers stellen zich een tijdomkerend apparaat voor dat interageert met verstrengelde deeltjes, waarbij de correlaties tussen deze deeltjes worden benut om informatie over het verleden te extraheren. Door de interacties zorgvuldig te controleren en kwantumfoutcorrectietechnieken toe te passen, demonstreren ze de haalbaarheid van het klonen van kwantumtoestanden uit het verleden.

Dit voorstel verlegt de grenzen van de kwantuminformatietheorie, vervaagt de kloof in de tijd en opent nieuwe wegen voor onderzoek naar kwantumcommunicatie en -berekeningen. Het idee van tijd-omgekeerd kwantumklonen zou op nieuwe manieren de overdracht van kwantuminformatie over grote afstanden mogelijk kunnen maken. Het zou ook kunnen helpen bij de studie van kwantumverstrengeling, een van de meest intrigerende aspecten van de kwantumfysica.

Hoewel het voorgestelde schema momenteel theoretisch is, kunnen de implicaties ervan diepgaand zijn als het experimenteel wordt gerealiseerd. Het biedt opwindende nieuwe perspectieven op de verwerking van kwantuminformatie en maakt de weg vrij voor toekomstige vooruitgang in het begrijpen en benutten van de volledige kracht van de kwantummechanica.