آلة زمن في دارة فائقة التوصيل ✛ ✎
في مختبر مظلم، حيث تُبرَّد الرقائق فائقة التوصيل إلى أجزاء من الألف من الكلفن، يدور الكيوبت تحت تأثير مجال مغناطيسي. الكيوبت العادي يدور في اتجاه واحد. أما المضاد-كيوبت — توأمه المرآتي — فيدور في الاتجاه المعاكس. معًا يشكلان زوجًا يحسّ المجال بدقة مضاعفة مقارنة بأي زوج عادي.
بنى فيزيائيون من الصين هذه المرآة الزمنية على منصة فائقة التوصيل. أخذوا ثلاثة ترانزمونات — كيوبتات فائقة التوصيل تعتمد على وصلات جوزيفسون — وحوّلوا واحدًا منها إلى مضاد-كيوبت. ولتحقيق ذلك استخدموا أسلوبين: بوابات Z قبل وبعد تأثير المجال، لعكس المركبات العرضية، وسائقًا ميكروويفيًا خارج الرنين على تردد «سحري» قدره 4.177 جيجاهرتز، يزيح المركبة الطولية للمجال إلى قيمة معاكسة. هكذا أصبح الكيوبت يتصرف مثل البوزيترون: نفس المجال، لكن الدوران في الاتجاه المعاكس.
سابقًا، كانت عكس تطور غير معروف يتطلب خوارزميات معقدة وكيوبتات إضافية. هنا، الانعكاس مدمج في فيزياء الجهاز: يكفي تغيير إشارة النسبة الجيرومغناطيسية الفعالة — التي تربط العزم المغناطيسي بالعزم الزاوي. الزوج المتشابك كيوبت-مضاد-كيوبت يقيس قوة مجال مجهول الاتجاه بحساسية قريبة من حد هايزنبرغ. هذا يفتح الطريق أمام مستشعرات كمومية أكثر كفاءة للمجال المغناطيسي، وتشفير كمومي، وخوارزميات تتطلب تطبيق عملية وعكسها في آن واحد.
لم تعد مرآة الزمن مجازًا. في دارة فائقة التوصيل، أصبحت أداة عمل تقربنا من حدود الدقة التي تسمح بها ميكانيكا الكم.
البوزيترون — الجسيم المضاد للإلكترون — له عزم جيرومغناطيسي بنفس القيمة المطلقة لكن بإشارة معاكسة. هذه الخاصية هي التي سمحت لفاينمان بتفسير البوزيترون على أنه إلكترون يتحرك إلى الوراء في الزمن. في التجربة، يدور «المضاد-كيوبت» في الاتجاه المعاكس تحت تأثير نفس المجال، وكأن الزمن يجري له بالعكس.
فكرة جسيمات تتحرك إلى الوراء في الزمن تظهر في رواية كورت فونيغوت «مسلخ رقم خمسة»، حيث يكون البطل «منفصلاً عن الزمن» ويعيش الأحداث بترتيب عكسي. هنا، عكس الزمن ليس حيلة أدبية، بل أداة عمل في الاستشعار الكمومي.