然而自上世纪90年代起，实验物理学家就陆续申报过一个反直觉现象：比较一束在真空中行进的光脉冲与一束穿过介质的光脉冲，有时介质中的那一束，其脉冲“峰值”竟然会比真空中的峰值更早达到探测器。 这并不料味着有哪一粒光子跑得比真空中更快，而是脉冲整体外形在介质中被“重塑”，使得统计意义上的“岑岭”向前移动。 一种解释认为，光子与原子的互相感化在统计上投下了类似“影子”，改变了输出脉冲的分布，使本来集中在中段的光子向前段偏移，从而令峰值“抢跑”。
在经典直不雅中，信息在真空中的传播速度固定为每秒约30万公里，这是所谓的因果“极限速度”；光子作为无质量粒子/波动，在真空中也必须严格遵守这一上限。 当在传播路径中引入原子等介质时，光子会与原子产生散射或互相感化，从而造成整体脉冲看上去被“拖慢”，但这平日被懂得为路径被折腾得加倍曲折，而非真正冲破因果速度。 直觉上，人们预期一束光脉冲穿过原子介质时，应如高低班岑岭的车流那样，有早到的“早鸟”、也有晚到的“掉落队者”，整体外形只是在时光轴上整体后移。
在最新研究中，科学家欲望清除这类“宏不雅重塑”的干扰，从更微不雅的层面直接评估光子在介质中的时光特点。 为此，团队没有简单地盯着光脉冲的输入输出波形，而是转向“旁不雅”那团处于超低温的铷原子云，经由过程测量原子被激发后处于激发态的持续时光，间接揣摸与之产生互相感化的光子在介质中“待了多久”。 这类测量极其敏感，须要经由过程大年夜量反复实验，把情况噪声对原子精细量子行动的干扰平均掉落，从而获得靠得住的统计成果。
分析显示，从统计意义看，那些在整体脉冲中“早到打卡”的光子，确切对应着在原子介质中经历了“负时光”的测量成果。 这当然并不料味着它们真正掉落进某种虫洞、从将来“穿越”回来了，也并没有任何因果律被打破；物理学家强调，在这一过程里，空间—时光构造并未扯破，因果秩序依然保持一致。 真正被“拉伸”的，是量子层面上的时光这一物理量本身，就像其他量子可不雅测量一样，在精细标准上出现出模糊和概率云的特点。
背后的理论框架仍然离不开海森堡不肯定性道理：当你把某些物理量（例如能量）的测量做到极高精度时，与之成对的不肯定量（如时光）便被迫变得更模糊。 在光子与原子产生互相感化的过程中，两边的能级出现类似“共振”状况，如同家长推着秋千、节拍严丝合缝；在这种情况下，能量可以被限制得极为精确，而时光这个维度则被迫放松，测量成果在量子波动中被“抹开”，于是就可以在统计上出现“负时光”如许的反常值。 换言之，所谓“负时光”，不是光真的倒着走，而是时光在量子层面被许可以非经典的方法进入概率分布，从而在必定前提下给出超出日常经验的读数。
研究团队指出，将来若能在类似实验中确认，那些在脉冲中“迟到”的光子是否正好“背负”了响应的“时光红利”，将有望进一步锁定量子不肯定性在这一现象中切实其实切角色。 一旦这类实验获得完美，科学家就能更清楚地勾画出时光在量子世界中的运作方法，也有望推动我们对量子信息传递、光—物质互相感化等基本问题的懂得。 对通俗上班族来说，也许更具共鸣的，是这项研究至少供给了一个物理学层面的“脑洞饰辞”：假如哪天又迟到了，谁不想对老板说一句——“抱歉，我在路上经历了一点量子不肯定性”？
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