研究者が過去へメッセージを送る量子手法を提唱

マサチューセッツ工科大学(MIT)の物理学者は、映画『インターステラー』に着想を得て、量子もつれを利用し過去へメッセージを送る理論的手法を開発した。このアプローチは閉じた時間的曲線(CTC)を模倣するもので、ノイズの多い通信経路において通信性能を驚くほど向上させる。実際のタイムトラベルは依然として不可能だが、このアイデアは従来の通信システムの改善に寄与する可能性がある。

物理学者が過去への通信を探求。 マサチューセッツ工科大学のセス・ロイド率いる研究チームは、一般相対性理論における「閉じた時間的曲線(CTC)」を応用し、過去へメッセージを送る新たな手法を提唱した。CTCは物体が時間軸をループすることを許容するが、生成には宇宙規模の膨大なエネルギーを要する。ロイド氏によると、量子もつれを利用すればこの代替が可能であり、離れた粒子間で状態を共有することで、理論上は過去へ信号を送れる可能性がある。2010年、同グループはもつれ光子を用いてCTCを模倣し、光子がナノ秒単位で過去に遡り自分自身と相互作用するシミュレーションに成功した。今回の新たなモデルでは、ノイズが多く不完全なCTCチャネルを想定している。情報理論を用いた解析の結果、同等のノイズ環境下では、未来への通信よりも過去への通信の方が性能が向上するという驚くべき結果が得られた。チームメンバーのカイユアン・ジ氏は、映画『インターステラー』から着想を得たと述べている。作中ではマシュー・マコノヒー演じる宇宙飛行士が時計を操作して娘にメッセージを送る。「父親は娘が自分の未来のメッセージをどう解読するかを知っているため、最適な符号化方法を自分自身に指示できるのです」とジ氏は説明する。ロイド氏は実用面での利点を強調し、「物理的に閉じた時間的曲線を実際に構築した者はいないが、あらゆる通信路にはノイズが存在する」と述べた。同氏は、2010年の光子実験のような形でこの結果を実証実験し、現実のノイズ通信路の研究に役立てたいと考えている。懐疑派は限界を指摘。 ケルン大学のアンドレアス・ウィンター氏は、フィードバックによるプロトコル改善という洞察は評価しつつも、タイムトラベルの可能性は否定した。「我々が知る限り、タイムトラベルや過去への信号伝達は現実世界では不可能であり、それを可能にするメカニズムも存在しない」とウィンター氏は指摘する。この研究成果は『フィジカル・レビュー・レターズ』に掲載されている。

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