وفقًا لنظرية الكم، قد يكون مرور الزمن نفسه في حالة تراكب كمي، أي أنه "يتدفق" بمعدلات أسرع وأبطأ في نفس الوقت. هذا التصور الذي ظل طويلاً على المستوى النظري، أصبح الآن قابلاً للتحقق التجريبي بفضل تقنية الساعات الذرية المتطورة. في 20 من الشهر الجاري، نشر باحثون من معهد ستيفنز للتكنولوجيا في الولايات المتحدة نتائجهم ذات الصلة في مجلة "Physical Review Letters".

في النظرية النسبية، تمتلك كل ساعة "زمنها الذاتي" الخاص، الذي يعتمد مروره على السرعة والموقع. تم التحقق من هذه التأثيرات بالفعل باستخدام الساعات الذرية فائقة الدقة. ومع ذلك، هناك نسخة أكثر تناقضًا مع الحدس، وهي "مفارقة التوأم الكمومية": هل يمكن لساعة أن تمر بحالتين مختلفتين من مرور الزمن في حالة التراكب الكمي في نفس الوقت، وبالتالي تكون "أصغر سنًا" و"أكبر سنًا" في آن واحد؟

وفقًا لنظرية طرحها بيكوفسكي وزملاؤه منذ أكثر من عقد، فإن مثل هذا السيناريو ممكن في إطار ميكانيكا الكم. ولكن حتى الآن، ظل هذا التأثير البالغ الدقة صعب الملاحظة التجريبية.

تشير الدراسات الحديثة إلى أنه مع التحسين المستمر لدقة الساعات الذرية، فإن هذا التأثير الذي ظل طويلاً على المستوى النظري يدخل تدريجيًا نطاق الكشف. في التجارب، يقوم الباحثون بحبس أيونات فردية (مثل أيونات الألومنيوم أو الإيتربيوم)، وتبريدها إلى درجة حرارة تقترب من الصفر المطلق، ثم التحكم بدقة في حالتها الكمومية باستخدام نبضات ليزر. أظهرت النتائج أنه من خلال الجمع بين تقنية الساعة الذرية وتقنية المعلومات الكمومية المستخدمة في الحوسبة الكمومية للأيونات المحبوسة، يمكن ملاحظة الخصائص الكمومية للزمن التي لم يتم اكتشافها من قبل.

حتى في ظل ظروف الصفر المطلق، لا تزال التقلبات الكمومية تؤثر على معدل ضبط وقت الساعة. بالإضافة إلى ذلك، من خلال بناء ما يسمى بـ"الحالة المضغوطة"، والتحكم المباشر في الفراغ الكمومي، يمكن إحداث ارتباطات كمومية خاصة بين موضع الساعة وسرعتها، مما يؤدي إلى ظاهرة التراكب والتشابك في مرور الزمن. وهذا يعني أن الساعة لا يمكنها فقط أن "تسرع" و"تبطئ" في نفس الوقت، بل يمكنها أيضًا أن تتشابك كموميًا مع حركتها في "الحالة المضغوطة".