En internasjonal gruppe fysikere klarte å snu tidenes gang for et par sammenkoblede partikler. Forskere har vist at for kvante-sammenkoblede qubits (kvantebiter) er den andre loven for termodynamikk spontan brudd, i henhold til at i isolerte systemer går alle prosesser bare i retning av økende entropi. Dette rapporteres i en forhåndsutskrift publisert i arXiv.org-depotet.
I henhold til termodynamikkens andre lov går tiden bare i en retning, hvor forstyrrelsen (entropien) øker i makroskopiske systemer. For eksempel overføres varme fra oppvarmede til kalde kropper, men overføres aldri fra kalde kropper til oppvarmede. Enstemmighet blir forklart med tanke på statistikk, siden det er mye flere tilstander av forstyrrelser som organer kan være enn bestilte. En reversering av tidens pil, det vil si overgangen fra uorden til orden, er dermed mye mindre sannsynlig.
I kvantesystemer anses imidlertid en slik overgang som mulig. Det er vist at for et system bestående av to sammenkoblede (korrelerte) qubits, som er partikler med halvtalls spinn, er tidens pil i stand til å reversere. Forskere som bruker kjernemagnetisk resonans, der atomkjernene absorberer elektromagnetisk energi, "oppvarmet" begge qubits til forskjellige temperaturer, og endrer energien i spinnene deres. Etter det sporet fysikere eksperimentelt endringer i temperaturen og bestemte dermed retningen på varmestrømmen.
Kjernene av karbon-13 og hydrogen i en kloroformoppløsning ble tatt som qubits. Løsningen ble plassert inne i en superledende magnet, som genererte et statisk elektromagnetisk felt rettet i lengderetningen. Det sammenkoblede partikkelsystemet ble manipulert ved bruk av tverrgående radiofrekvensfelt. Forskere har sporet prosessen med energioverføring mellom kjerner i en skala fra flere millisekunder, noe som er mye mindre enn tiden det tar for korrelasjonen å bryte ned.
Forskerne fant at i tilstanden når partiklene ikke er sammenkoblet, har tidens pil den vanlige retningen. En kald qubit varmet opp, og en varm avkjølt. I tilfelle når qubits ble korrelert, det vil si kvantefangler, strømmet varmen spontant i motsatt retning. I følge forskere skal dette fenomenet også forekomme i systemer som består av et større antall sammenkoblede partikler.
