¿Por qué enviar un mensaje en el tiempo, pero codificado para que nadie pueda leer su contenido? Debido a que puede ser la clave para resolver problemas insuperables actualmente. Ese es el estudio que han realizado científicos de la Universidad de Oxford, Universidad Nacional Australiana en Canberra, y la Universidad de Queensland en St. Lucia, en Australia. Esta investigación ha sido publicada en un artículo de la sección npj Quantum Information, del sitio web de Nature.

Resulta que un mensaje sin abrir puede ser extremadamente útil. Esto es cierto si el experimentador entrelaza el mensaje con algún otro sistema en el laboratorio antes de enviarlo. El entrelazamiento, es un extraño efecto que sólo es posible en el ámbito de la física cuántica, creando correlaciones entre el mensaje que viaja por el tiempo y el sistema de laboratorio. Estas correlaciones pueden alimentar una computadora cuántica.

Si fuese posible enviar bits de información al pasado, algo que en teoría sería mucho más fácil de lograr que enviar objetos materiales, eso podría ser la clave para resolver problemas matemáticos actualmente insolubles, incluso aunque nadie de esa época pudiera acceder a dicha información enviada desde el futuro.

Hace unos diez años el investigador David Bacon, ahora en Google, mostró que un time-travelling quantum computer (algo así como un ordenador cuántico que viaja en el tiempo) podría resolver rápidamente un grupo de problemas, conocidos como NP-complete, que los matemáticos han catalogado como extremadamente difíciles.

El problema fue, que el ordenador cuántico de Bacon viajaba alrededor de ‘una curva cerrada de aproximación’. Estos son caminos a través de la tela del espacio-tiempo que generan un bucle sobre sí mismas. La relatividad general permite que dichos caminos existan a través de contorsiones en el espacio-tiempo conocidos como agujeros de gusano.

Los físicos argumentan que esto podría traer consecuencias, ya que generaría un riesgo de ‘causalidad’ – en el ejemplo clásico, es decir alguien podría viajar al pasado y matar a su abuelo, negando su propia existencia.

Y no es sólo los lazos familiares los que están amenazados. Romper el flujo causal del tiempo también tiene consecuencias para la física cuántica. En las últimas dos décadas, los investigadores han demostrado que los principios fundamentales de la física cuántica se rompen en presencia de las curvas cerradas de aproximación: se puede vencer el principio de incertidumbre, una imprecisión inherente de propiedades cuánticas y el teorema de no clonación, que dice que los estados cuánticos no se pueden copiar.

Imagen: Adaptada de Quantum Information, doi:10.1038/npjqi.2015.7 (2015)

Sin embargo, el nuevo trabajo muestra que un ordenador cuántico también resolver problemas insuperables incluso si está viajando a lo largo una “curva de tipo tiempo abierto”, que no crea problemas de causalidad. Esto se debe a que no permiten la interacción directa con cualquier cosa en el propio pasado del objeto: las partículas que viajan en el tiempo (o los datos que contienen) no interactúan con ellos mismos. Sin embargo, las propiedades cuánticas extrañas que permiten estos cálculos “imposibles” permanecen intactas. “Así evitamos paradojas clásicas”, como la paradoja del abuelo, pero aún así obtenemos todos estos resultados extraños”, dice Mile Gu, quien dirigió el trabajo.

Gu labora encuentra en el Centro de Tecnologías Cuánticas (CQT) de la Universidad Nacional de Singapur y de la Universidad de Tsinghua en Beijing. Sus otros ocho coautores provienen de estas instituciones, de la Universidad de Oxford, Reino Unido; y de la Universidad Nacional de Australia en Canberra, la Universidad de Queensland, en Santa Lucía, Australia y QKD Corp en Toronto, Canadá.

«Cada vez que se presenta la idea, la gente dice que no hay manera de que esto pueda tener un efecto», dice Jayne Thompson, un co-autor en CQT. «Pero sí las partículas cuánticas enviadas en una curva de tiempo podrían generar un súper poder de cómputo, sin que estas partículas interactúen con cualquier cosa en el pasado. “La razón por la que hay un efecto se debe a que algunos datos se almacenan en las correlaciones del entrelazamiento: esto es lo que estamos aprovechando», dice Thompson.

Hay una advertencia – no todos los físicos creen que estas curvas de líneas de tiempo abiertas son más propensas a ser realizadas en el universo físico que curvas de tiempo cerradas. Un argumento en contra de las curvas cerradas es que nadie desde el futuro nunca nos ha visitado, según creen los científicos. Ese argumento, al menos, no se aplica a la clase abierta, porque los mensajes del futuro estarían bloqueados o codificados.

Puede leer la nota completa en el sitio web de Nature haciendo clic en este enlace.