Científicos logran que el tiempo "fluya hacia atrás" en una computadora cuántica

Un equipo internacional de científicos publicó un estudio que parece contradecir las leyes básicas de la física: hacer que el tiempo en una computadora cuántica "avance hacia el pasado".

Con el uso de electrones y bajo las leyes de la mecánica cuántica, investigadores del Instituto de Física y Tecnología de Moscú (MIPT) con la ayuda de colegas en Suiza y los Estados Unidos, elaboraron un experimento que además logró calcular la probabilidad de que un electrón libre en el espacio interestelar “regrese” a su pasado reciente de forma espontánea.

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"Hemos creado artificialmente un estado que evoluciona en una dirección opuesta a la de la flecha termodinámica del tiempo", señaló Gordey Lesovik, jefe del Laboratorio de Física de la Información Cuántica del MIPT y autor principal del estudio que se publica en Scientific Reports.

Para el innovador experimento, los científicos usaron una computadora cuántica compuesta de "qubits" de electrones.

Un qubit es una unidad de información compuesta por un "uno", un "cero" o una "superposición" de ambos estados.

En la computadora se usó un "programa de evolución" que hizo que los qubits, con el tiempo, tomaran un patrón cambiante cada vez más complejo de ceros y unos.

Entonces, en este caótico sistema, se usó otro programa que modificó el estado de la computadora cuántica de tal manera que evolucionó "hacia atrás", del caos al orden. Es decir, logró que los qubits volvieran a como estaban inicialmente. 

Para explicar este fenómeno, los autores usaron el ejemplo de las bolas de billar. Cuando un cono formado por estas es golpeado, las bolas se dispersan. Lo que ellos lograron es que las esferas de billar vuelvan a formar el cono inicial, como si se hubiera retrocedido un video.

¿Pero esto no contradice las leyes de la física? Desde el punto de vista de la mecánica cuántica, el pasado y el futuro son tan parecidos que pueden ser intercambiable, al punto que la mayor parte de las leyes de la Física no admiten distinciones temporales, pues funcionan exactamente igual con independencia de que el tiempo esté avanzando o retrocediendo.

Sin embargo, el Universo tiene una ley que va en un solo sentido: la Segunda Ley de la Termodinámica, que describe la progresión del orden al desorden.

"Este es uno de una serie de artículos sobre la posibilidad de violar la Segunda Ley de la Termodinámica. Dicha ley está estrechamente relacionada con la noción de la flecha del tiempo, y obliga a que el tiempo fluya en un solo sentido: del pasado hacia el futuro", explica Lesovik.

Pero este innovador experimento no ha desmontado la Segunda Ley de la Termodinámica. Y los autores explican que este avance es inquietante, pero que aún faltan muchos más estudios y todavía mucho más tiempo para comenzar a hablar de viajes en el tiempo.

Ahora bien, el estudio podría tener aplicaciones inmediatas en la mejora del desempeño de las computadoras cuánticas. En este experimento se logró una tasa de éxito del 85 por ciento con dos qubits. Cuando se involucraron tres qubits, ocurrieron más errores, lo que resultó en una tasa de éxito del 50 por ciento.

Los investigadores ahora buscarán disminuir esta tasa de error. "Nuestro algoritmo podría actualizarse y usarse para probar programas escritos para computadoras cuánticas y eliminar ruidos y errores", señaló Lesovik.

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