در تجربه‌ی روزمره‌ی ما، زمان شبیه جریانی آرام و یک‌طرفه است؛ هر رویداد آغاز می‌شود، مدتی ادامه پیدا می‌کند و سپس پایان می‌یابد. ما عادت کرده‌ایم جهان را با همین ترتیب ساده بفهمیم: ورود، ماندن، خروج. اما در قلمرو کوانتوم، این نظم آشنا ناگهان شکننده می‌شود. فوتون دیگر مثل یک ذره‌ی معمولی رفتار نمی‌کند که فقط وارد محیط شود، لحظه‌ای در آن بماند و بعد بیرون بیاید؛ بلکه می‌تواند همزمان با اتم‌ها وارد برهم‌کنش شود، حالت آن‌ها را تغییر دهد، در میان چند حالت کوانتومی پخش شود و در پایان اثری برجا بگذارد که با منطق کلاسیک ما سازگار نیست.
در این آزمایش، پژوهشگران با استفاده از اتم‌های روبیدیوم و پرتوهای نوری فوق‌العاده کنترل‌شده، تلاش کردند ردپای واقعی عبور فوتون از یک محیط اتمی را ببینند؛ نه فقط اینکه فوتون چه زمانی وارد و خارج می‌شود، بلکه اینکه حضورش چگونه خودِ اتم‌ها را تحت‌تأثیر قرار می‌دهد.
ماجرا از جایی عجیب می‌شود که بعضی فوتون‌ها، بعد از عبور از ابر اتمی، اثری از خودشان به جا گذاشتند که با تصور معمول ما از«زمانِ حضور همخوانی ندارد. وقتی پژوهشگران تغییرات ایجادشده در اتم‌ها را بررسی کردند، دیدند زمان مؤثر این برهم‌کنش در برخی حالت‌ها می‌تواند منفی باشد؛ یعنی فوتون، از نظر اثری که روی اتم‌ها گذاشته، انگار کمتر از هیچ در آن محیط مانده است. این دیگر فقط یک تعبیر شاعرانه یا بازی با واژه‌ها نیست؛ خودِ اتم‌ها نشانه‌ای از این رفتار عجیب را در پاسخشان ثبت کرده‌اند.
برای رسیدن به این نتیجه، پژوهشگران نمی‌توانستند سیستم را به‌طور مستقیم و سنگین اندازه‌گیری کنند؛ چون در دنیای کوانتومی، خودِ عمل مشاهده ممکن است حالت سیستم را تغییر دهد. به‌همین‌دلیل سراغ روشی رفتند که به آن اندازه‌گیری ضعیف گفته می‌شود؛ روشی که به‌جای دخالت شدید در مسیر فوتون، اثر بسیار کوچک آن را روی محیط اتمی دنبال می‌کند. آن‌ها این فرایند را بارها تکرار کردند تا از دل داده‌های بسیار ریز، یک الگوی آماری قابل اعتماد به‌دست بیاید. اهمیت آزمایش هم دقیقاً در همین‌جاست: نتیجه فقط حاصل خطای دستگاه یا برداشت ساده از شکل موج نور نیست، بلکه از یک اندازه‌گیری بسیار ظریف و کنترل‌شده به‌دست آمده است.
البته اینجا باید حواسمان باشد که از مرز علم جلوتر نرویم. آیا زمان منفی در این آزمایش یعنی فوتون واقعاً به گذشته برگشته یا قانون علت و معلول شکسته شده است؟ نه. اطلاعات نیز سریع‌تر از نور جابه‌جا نشده است. ما با پدیده‌ای روبه‌رو هستیم که هنوز در چارچوب مکانیک کوانتوم توضیح‌پذیر است، اما چون با شهود روزمره‌ی ما جور درنمی‌آید، عجیب و تکان‌دهنده به‌نظر می‌رسد.
آیا زمان منفی در این آزمایش یعنی فوتون واقعاً به گذشته برگشته یا قانون علت و معلول شکسته شده است؟
در این مقیاس، بعضی کمیت‌هایی که انتظار داریم همیشه مثبت و سرراست باشند، می‌توانند در شرایط خاص مقدارهایی کاملاً غیرمنتظره، حتی منفی، نشان دهند.
این آزمایش نشان می‌دهد مفاهیمی مثل عبور، تأخیر، زمان حضور و برهم‌کنش در دنیای کوانتوم به‌سادگی چیزی نیستند که با ساعت و تجربه‌ی روزمره بفهمیم. فوتون فقط یک ذره‌ی کوچک نور نیست که وارد ماده شود و بعد از لحظه‌ای بیرون بیاید؛ رفتارش با احتمال، تداخل، برهم‌نهی و خودِ فرایند اندازه‌گیری گره خورده است. برای همین، وقتی از زمان در این مقیاس حرف می‌زنیم، دیگر با همان تصویری طرف نیستیم که از حرکت عقربه‌های ساعت در ذهن داریم.
از طرف دیگر، چنین آزمایشی فقط یک کنجکاوی نظری نیست. هرچه فیزیکدانان دقیق‌تر بفهمند نور چطور با اتم‌ها درگیر می‌شود، راه برای ساخت ابزارهای پیشرفته‌تر در ارتباطات کوانتومی، حسگرهای فوق‌حساس، پردازش نوری و کنترل اطلاعات کوانتومی بازتر می‌شود. البته نباید اغراق کرد و گفت همین کشف به‌تنهایی کامپیوترهای کوانتومی را متحول می‌کند؛ اما بی‌تردید یک قدم مهم در فهم عمیق‌تر رفتار نور، ماده و اندازه‌گیری در جهان کوانتومی است.
