過去にメッセージを送信する新しい方法を発見しました

過去にメッセージを送れるとしたら？物理法則はそれを禁止していません。実際、場合によっては、時間を逆方向に通信する方が通常の方向よりも簡単になる場合があります。

過去にメッセージを送る可能性は、一般相対性理論の方程式の特定の種類の解法から生まれます。一般相対性理論は、現実の構造である時空がどのように動作するかを示す最良の理論です。宇宙のすべての物体は時空を通る経路をたどります。一般相対性理論が許可するそのような経路の 1 つは、閉時間様曲線 (CTC) と呼ばれます。この曲線では、物体が未来に移動した後、過去に戻って現在に到達し、タイム ループを形成します。

問題が 1 つだけあります。宇宙規模で考えると、CTC を構築するには、CTC が近づくまで時空を曲げる必要があり、これには信じられないほど大量のエネルギーが必要になります。これはメッセージを過去に戻すことを排除しているように見えますが、量子のもつれが解決策を提供する可能性があります。

2 つの粒子が絡み合っている場合、たとえそれらが非常に離れていたとしても、一方の状態は常に他方の状態に敏感です。一部の物理学者は、これを2つが非常に拡張された量子状態の一部であると解釈するのではなく、一方の粒子がもう一方の粒子に起こっていることに対する敏感さは、2番目の粒子が最初の粒子にメッセージを過去に送り、後でどのように反応するかを警告することに由来すると主張しています。

誰もがこの解釈に同意しているわけではありませんが、2010 年にマサチューセッツ工科大学のセス ロイド氏とその同僚は、量子 CTC を模倣するためにもつれた光の粒子、つまり光子を使用しました。 「それは、光子を数ナノ秒だけ過去に送り、古い自分自身を殺そうとするのと同じことだった」とロイド氏は言う。

現在、ロイドと彼の同僚は、何か問題が発生し、CTC が電話線の故障のように大音量で騒々しい状態になるという実験の新しいバージョンを想像しています。ノイズの多いチャネルのメッセージング容量を評価することは、情報理論における一般的な問題であり、このフレームワークを使用した研究チームは、驚くべきことに、過去との通信がまだ可能であるだけでなく、従来の時間方向で動作する同等のノイズの多い電話回線よりも実際に優れたパフォーマンスを発揮することを発見しました。

同じくマサチューセッツ工科大学出身のチームメンバー、カイユアン・ジー氏は、チームはこのクライマックスに触発されたと語る。 星間。映画の最後（ネタバレ注意）、マシュー・マコノヒー演じる宇宙飛行士が、CTCのようなものを使って時計の針を操作し、過去の娘にメッセージを送る。研究者らはこれをノイズの多い量子チャネルとして扱い、従来のメッセージングとは異なり、送信者が過去の記憶を利用できるため、時間を遡ったメッセージも読み取ることができると計算した。 「父親は、娘が将来のメッセージをどのように解読するかを覚えているので、メッセージをエンコードする最適な方法を自分自身に知らせることができます」と Ji 氏は言います。

時間を遡ってメッセージを送信することは現実的な問題ではありませんが、ロイド氏は、ノイズの多いデバイスに最適な通信戦略があると述べています。 「時間のように閉じた、本当の物理的な曲線を構築した人は誰もいません。それを作るのが非常に難しいと考える理由はあります。しかし、すべてのチャンネルはノイズが多いです」と彼は言います。実際、ロイド氏は、新しい結果は、光子を使って作られた 2010 年の量子 CTC と同様の実験に簡単に変換できるはずだと述べています。これにより、チームはノイズの多い現実のチャネルを調査し、従来の通信にもチャネルを使用する新しい方法を発見できる可能性があります。

ドイツのケルン大学のアンドレアス・ウィンター氏は、今回の研究は、将来の送信者が記憶を利用するなど、さまざまな種類のフィードバックがどのように通信プロトコルを改善できるかを明らかにしているが、実用化の可能性はかなり低いと述べている。 「私たちが知る限り、私たちの世界ではタイムトラベルやタイムシグナリングは不可能です。それを可能にするメカニズムを私たちは知りません」と彼は言う。