Kansainvälinen fyysikkojen ryhmä onnistui kääntämään ajan kuluessa pariksi toisiinsa liittyneitä hiukkasia. Tutkijat ovat osoittaneet, että kvanttiyhteydessä oleville kviteille (kvanttibitille) termodynamiikan toista lakia rikotaan spontaanisti, jonka mukaan eristetyissä järjestelmissä kaikki prosessit kulkevat vain kasvavan entropian suuntaan. Tämä ilmoitetaan arXiv.org-arkistossa julkaistussa esipaineessa.
Termodynamiikan toisen lain mukaan aika kulkee vain yhteen suuntaan, jossa häiriö (entropia) kasvaa makroskooppisissa järjestelmissä. Esimerkiksi lämpö siirtyy lämmitettävistä kylmiin kappaleisiin, mutta ei koskaan siirry kylmistä kappaleista lämmitettyihin kappaleisiin. Yhdensuuntaisuus selitetään tilastoinnilla, koska häiriötiloja, joissa ruumiit voivat olla, on paljon enemmän kuin tilattuja. Ajan nuolen kääntäminen, ts. Siirtyminen häiriöstä järjestykseen, on siten paljon epätodennäköisempaa.
Kvanttijärjestelmissä tällaista siirtymistä pidetään kuitenkin toteutettavana. On osoitettu, että järjestelmälle, joka koostuu kahdesta toisiinsa kytketystä (korreloivasta) kvbitistä, jotka ovat hiukkasia, joilla on puolilukumääräinen spin, ajan nuoli pystyy kääntämään. Ydinmagneettista resonanssia käyttävät tutkijat, joissa atomien ytimet absorboivat sähkömagneettista energiaa, "lämmittivät" molemmat rikkiä eri lämpötiloihin muuttaen niiden spinien energiaa. Sen jälkeen fyysikot seurasivat kokeellisesti lämpötilan muutoksia ja määrittivät siten lämpövirtauksen suunnan.
Hiili-13: n ja vedyn ytimet kloroformi- liuoksessa otettiin kviteinä. Liuos sijoitettiin suprajohtavan magneettin sisään, joka generoi staattisen sähkömagneettisen kentän, joka oli suunnattu pitkittäissuunnassa. Yhdistettyä hiukkasjärjestelmää manipuloitiin käyttämällä poikittaisia radiotaajuuskenttiä. Tutkijat ovat seuranneet ytimien välisen energiansiirtoprosessia usean millisekunnin mittaisena, mikä on paljon vähemmän kuin korrelaation hajoamiseen kuluva aika.
Tutkijat havaitsivat, että tilassa, jossa hiukkasia ei ole kytketty toisiinsa, ajan nuolella on tavanomainen suunta. Kylmä qubit lämmitettiin ja kuuma jäähdytettiin. Tapauksessa, jossa kvbitit korreloivat, toisin sanoen kvantteihin takertui, lämpö virtautui spontaanisti vastakkaiseen suuntaan. Tutkijoiden mukaan tämän ilmiön tulisi esiintyä myös järjestelmissä, joissa on suurempi määrä toisiinsa liittyviä hiukkasia.