Por primera vez, los físicos han conseguido que la luz parezca moverse simultáneamente hacia delante y hacia atrás en el tiempo. La nueva técnica podría ayudar a los científicos a mejorar la computación cuántica y a comprender la gravedad cuántica.

Al dividir un fotón, o paquete de luz, utilizando un cristal óptico especial, dos equipos independientes de físicos han logrado lo que describen como un “salto temporal cuántico“, en el que un fotón existe en ambos estados temporales, hacia delante y hacia atrás.

El efecto es el resultado de la convergencia de dos extraños principios de la mecánica cuántica, las reglas contraintuitivas que rigen el comportamiento de lo muy pequeño. El primer principio, la superposición cuántica, permite a las partículas minúsculas existir en muchos estados diferentes, o versiones diferentes de sí mismas, a la vez, hasta que son observadas. El segundo, charge, parity and time-reversal (CPT) (simetría de carga, paridad e inversión temporal), establece que cualquier sistema que contenga partículas obedecerá las mismas leyes físicas aunque las cargas, las coordenadas espaciales y los movimientos en el tiempo de las partículas se inviertan como a través de un espejo.

Combinando estos dos principios, los físicos produjeron un fotón que parecía viajar simultáneamente a lo largo y en contra de la flecha del tiempo. Publicaron los resultados de sus experimentos gemelos el 31 de octubre y el 2 de noviembre en el servidor de preimpresión arXiv, lo que significa que los resultados aún no han sido revisados por pares.

Crédito: SD-Pictures

Teodor Strömberg, físico de la Universidad de Viena y primer autor de uno de los artículos, dijo en un comunicado:

“El concepto de flecha del tiempo viene a dar una palabra a la aparente unidireccionalidad del tiempo que observamos en el mundo macroscópico que habitamos. En realidad, esto entra en tensión con muchas de las leyes fundamentales de la física, que en general son simétricas en el tiempo y que, por tanto, no tienen una dirección temporal preferente”.

La segunda ley de la termodinámica establece que la entropía de un sistema, un análogo aproximado de su desorden, debe aumentar. Conocida como la “flecha del tiempo”, la entropía es una de las pocas magnitudes de la física que hace que el tiempo vaya en una dirección determinada.

Esta tendencia al desorden en el universo explica por qué es más fácil mezclar ingredientes que separarlos. Es también gracias a este desorden creciente que la entropía está tan íntimamente ligada a nuestro sentido del tiempo.

SÍGUENOS EN TELEGRAM

Del trabajo también se derivan posibilidades teóricas. Una futura teoría de la gravedad cuántica, que uniría la relatividad general y la mecánica cuántica, debería incluir partículas de orientaciones temporales mixtas como las de este experimento, y podría permitir a los investigadores asomarse a algunos de los fenómenos más misteriosos del universo.

Giulio Chiribella, físico de la Universidad de Oxford y autor principal del otro artículo, dijo a Live Science:

“Una forma agradable de expresarlo es decir que nuestro experimento es una simulación de escenarios exóticos en los que un fotón podría evolucionar hacia delante y hacia atrás en el tiempo. Lo que hacemos es un análogo de algunos experimentos que simulan física exótica, como la física de los agujeros negros o los viajes en el tiempo”.

En el futuro, experimentos como este podrían ayudar a abrir la puerta a un nuevo mundo de descubrimientos cuánticos.

Gracias por leernos. Te invitamos a seguirnos en nuestra Fan Page, para estar al tanto de todas las noticias que publicamos a diario. También puedes visitarnos directamente AQUÍ. O puedes unirte a nuestro Grupo Oficial, y a nuestra comunidad en Telegram.