Ve většině úvah o cestování v čase se projevuje tzv. „motýlí efekt“, nebo-li že i sebemenší změna provedená v minulosti způsobí velké změny v současném světě. Motýlí efekt dostal své jméno podle sci-fi povídky Raye Bradburyho, Zvuk hromu. V tomto příběhu hlavní hrdina cestuje do minulosti, kde omylem stoupne na motýla. Když se potom vrátí do přítomnosti zjistí, že tento na první pohled nepodstatný skutek, měl na jeho přítomnost fatální následky a celý svět je zcela změněný. S tímto předpokladem „motýlího efektu“ pracoval také například populární sci-fi snímek Návrat do budoucnosti.

Zdá se ale, že nejblíže skutečné podobě cest časem byli tvůrci série Avengers. Ti předpokládali, že malá změna v minulosti nebude mít na přítomnost žádný větší dopad, jelikož Vesmír má způsob, jak se s tímto paradoxem vypořádat. Nebyli daleko od pravdy.

Vědci z Národní laboratoře Los Alamos měli možnost provést skutečný experiment a celý tento problém napodobit. S využitím kvantového počítače IBM-Q quantum processor simulovali cestu zpět v čase. V experimentu byly určeny dva subjekty pojmenovány Alice a Bob. Oba nesou určité množství kvantových informací tzv. qubit. Pokus probíhal tak, že Alice se se svým qubit vrátila v čase, kde Bob její kvantovou informaci narušil tou svou. Poté se Alice vrátila zpět do přítomnosti.

Schéma pokusu, zdroj: New Atlas

Výsledek experimentu vědce překvapil. Očekávali totiž, že Aliciin qubit bude díky Bobovi poškozen. To se ale nestalo. Yan a Sinitsyn, autoři studie, zjistili, že většina současných místních informací byla skryta v hluboké minulosti ve formě kvantových korelací, které nemohly být poškozeny drobnou manipulací. Ukázaly, že informace se navrací na Aliciin qubit bez většího poškození navzdory Bobovu narušení. Což mimo jiné podle Sinitsyna znamená, že pojem chaos v klasické fyzice se musí vykládat jinak než ve fyzice kvantové.

Tento poznatek má ale také několik praktických využití. Jedním z nich je například tvorba kvantového „ukrývacího“ hardwaru. „Zjistili jsme, že i když vetřelec provádí změny poškozující silně stav informace, stále je můžeme snadno obnovit, protože toto poškození není zvětšeno dekódovacím procesem,“ říká spoluautor studie Bin Yan. To znamená, že procesor jednoduše konvertuje informaci do složitější podoby a tím ji před případným narušitelem skryje a ochrání.

Dalším způsobem je využít toto zjištění k ověření, zda-li kvantový počítač pracuje skutečně na kvantovém principu. Pokud totiž systém doopravdy nevyužívá kvantové principy, není možné, aby si byl schopný s touto simulací poradit a nebude také vykazovat tento nový „nemotýlí efekt“, jak ho autoři sami nazvali.

Zdroj: New Atlas, zdroj titulní fotografie: Joel Muniz, Unsplash

Originální publikace: https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.125.04060