Logran ir hacia atrás en el tiempo con un ordenador cuántico

Investigadores del Instituto de Física y Tecnología de Moscú y de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH) han conseguido regresar el estado de un ordenador cuántico una fracción de segundo hacia el pasado. Los resultados del estudio se han publicado en Scientific Reports.

«Este es uno de una serie de artículos sobre la posibilidad de violar la segunda ley de la termodinámica. Esa ley está estrechamente relacionada con la noción de la flecha del tiempo que postula la dirección del tiempo en un solo sentido: del pasado al futuro – explica el autor principal del estudio, Gordey Lesovik – . Nuestro estudio aborda el mismo problema desde un nuevo ángulo: hemos creado artificialmente un estado que evoluciona en una dirección opuesta a la de la flecha termodinámica del tiempo”.

El equipo de Lesovik decidió comprobar si el tiempo podía revertirse espontáneamente al menos para una partícula individual y durante una pequeña fracción de segundo.

“Supongamos que sabemos dónde está el electrón cuando comencemos a observarlo – añade el coautor Andrey Lebedev –. Esto significa que estamos bastante seguros de su posición en el espacio. Las leyes de la mecánica cuántica nos impiden conocerlo con absoluta precisión, pero podemos delinear una pequeña región donde el electrón está localizado”.

Con esta información, los autores intentaron revertir el tiempo en un experimento de cuatro etapas. En lugar de un electrón, analizaron el estado primero dos y más tarde tres elementos básicos llamados cúbits o bits cuánticos, en un ordenador cuántica.

Etapa 1: Orden. Cada bit cuántico se analiza en el estado fundamental, anotado como

cero. Esta configuración ordenada corresponde a un electrón localizado en una pequeña región, o un estante de bolas de billar antes de la pausa.

Etapa 2: Degradación. El orden se pierde, como cuando se lanza una bola en una mesa de billar e impacta con otras. y el patrón de ceros y unos se vuelve cada vez más complejo. Esto se consigue poniendo a funcionar un programa llamado Evolution en el ordenador, que actúa como el lanzamiento de la bola blanca en el billar.

Etapa 3: Invertir el tiempo. Un programa especial modifica el estado de los bits cuánticos de tal manera que “evolucione hacia atrás», desde el caos hacia el orden.

Etapa 4: Regeneración. Los cúbits vuelven a su estado original.

Los investigadores descubrieron que en el 85 % de los casos, lograban que dos bits cuánticos regresaran atrás en el tiempo. Cuando se involucraron tres bits cúbits, los errores eran más y la tasa de éxito se reducía al 50%.

Lo curioso es que el algoritmo de inversión de tiempo podría resultar útil para hacer que los ordenadores cuánticas sean más precisos.