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Hablamos de inversión cuántica del tiempo. ¿Se han roto las leyes de la física? Os contamos en qué ha consistido el experimento.
Vía: Muy Interesante |
Un equipo de físicos afirma haber movido la luz de un lado a otro del tiempo simultáneamente; esto es, una suerte de truco cuántico para hacer avanzar y retroceder en el tiempo un fotón (partícula de luz).
Una rareza del mundo cuántico
El experimento cuántico en el que una partícula de luz ha viajado adelante y hacia atrás en el tiempo a la vez ha sido demostrado por dos grupos de investigación independientes. ¿Puede un fotón existir en los dos estados del tiempo al mismo tiempo?
¿Cómo lo han conseguido?
Los científicos implicados en sendos experimentos lo han logrado gracias a una combinación de dos principios que forman parte del extraño mundo de la mecánica cuántica y utilizando un cristal óptico especial: la convergencia de la superposición cuántica y la simetría de carga, paridad e inversión del tiempo (CPT), que describen las propiedades físicas de los átomos y las partículas subatómicas.
Gracias a este efecto, al dividir un fotón a través de un cristal se produce un comportamiento o regla contraria a la intuición. El ejemplo más claro de superposición cuántica lo conocemos de la mano de Schrödinger y el famoso e hipotético gato que se considera a la vez vivo y muerto debido al hecho de que su vida está en manos de un evento subatómico aleatorio que tiene lugar y no tiene lugar hasta que es observado. Por otro lado, el segundo principio, la simetría de carga, paridad e inversión de tiempo, establece que cualquier sistema que contenga partículas obedecerá las mismas leyes físicas incluso si las cargas, las coordenadas espaciales y los movimientos a través del tiempo de las partículas se invierten. Esto posibilita que una partícula en superposición pudo viajar tanto hacia adelante como hacia atrás en el tiempo.
Al medir la polarización de los fotones durante el experimento, recombinando previamente los fotones superpuestos moviéndose a través de otro cristal, encontraron un patrón de interferencia cuántica: un patrón que única y exclusivamente podía darse si el mismo fotón se moviera en ambas direcciones. Así es: un fotón que parecía viajar simultáneamente a lo largo y hacia atrás de la flecha del tiempo.
¿Qué utilidad podría tener este hallazgo?
Si se confirma, pues los estudios están pendientes de revisión por pares y se encuentran disponibles en el servidor de preimpresión arXiv, colocar una partícula de luz en una superposición para que viaje tanto hacia adelante como hacia atrás en el tiempo podría resultar útil para la computación cuántica (y no tanto para permitirnos los viajes en el tiempo, que seguro es en lo que muchos lectores están pensando). Y es que no tendría un uso práctico inmediato, pero quizá sí implicaciones para los ordenadores cuánticos incluso ayudar a desarrollar una teoría de la gravedad cuántica. Pronto sabremos si este experimento de física exótica da pie a nuevos caminos de la física cuántica.
Referencia: Experimental superposition of time directions
Teodor Strömberg, Peter Schiansky, Marco Túlio Quintino, Michael Antesberger, Lee Rozema, Iris Agresti, Časlav Brukner, Philip Walther Quantum Physics
https://doi.org/10.48550/arXiv.2211.01283
Experimental demonstration of input-output indefiniteness in a single quantum device
Yu Guo, Zixuan Liu, Hao Tang, Xiao-Min Hu, Bi-Heng Liu, Yun-Feng Huang, Chuan-Feng Li, Guang-Can Guo, Giulio Chiribella Quantum Physics
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