En el mundo macroscópico, el que experimentamos todos los días, el tiempo discurre sin excepción desde el pasado hacia el futuro. En su libro publicado a comienzos del Siglo XX, The Nature of the Physical World, Arthur Eddington acuñó una frase para describir esta dirección de los sucesos: la “flecha del tiempo” (si aumenta la aleatoriedad, significa que está apuntada hacia el futuro; pero si disminuye, apunta al pasado). El científico británico llegó a la conclusión de que el tiempo es irreversible, siempre transcurre en dirección al futuro.
Pero en una serie de trabajos teóricos y experimentales, un equipo de investigación austríaco/español afirma que en el reino subatómico, ese “país de las maravillas” donde rige la mecánica cuántica (y las partículas pueden estar en múltiples estados simultáneamente o “entrelazadas”, incluso a gran distancia en el universo), se puede rebobinar el tiempo como si se retrocediera una película con el control remoto.
En un artículo publicado esta semana en el diario El País, Raúl Limón da a conocer varios trabajos de los españoles Miguel Navascués y David Trillo, del Instituto de Óptica Cuántica e Información Cuántica (IQOQI) de la Academia Austriaca de Ciencias (ÖAW), y del Philip Walther, del grupo de física experimental de la Universidad de Viena, que lo demuestran. Son tres investigaciones teóricas, publicadas en Physical Review X, Quantum y Arxiv, una aceptada en Physical Review Letters pero aún no divulgada, y otra experimental, publicada en Óptica, en las que muestran que es posible “acelerar, desacelerar e invertir el flujo del tiempo”. Entrevistado por Limón, Navascués incluso exclama que lograron hacer realidad la ciencia ficción. ¿Entonces, el Doc de Volver al Futuro no estaba tan loco?
Consultados sobre el avance, tres físicos argentinos coinciden en que los trabajos, si bien son “bonitos” y “curiosos”, no implican un hallazgo revolucionario. “Este equipo tiene una interesante línea de trabajo en este tema que data de hace varios años –explica el astrofísico Gastón Giribet, que trabaja en la Universidad de Nueva York–. Lo que hacen está buenísimo y lo publican en revistas prestigiosas, de eso no hay duda. Lo que pasa es que una cosa es lo que hacen y otra, la forma en que se cuenta. Como sucede tantas veces con las noticias científicas, hay una cierta exageración. Estrictamente hablando, no se miente, pero se cuenta de tal manera que se induce al error. ¿Por qué digo esto? Porque si uno afirma que puede hacer que el tiempo se detenga, que vaya a una velocidad arbitraria, enseguida se piensa que lo está controlando y puede hacer que los átomos ‘rejuvenezcan”, vayan hacia atrás. Y no es así. Lo que se logró es algo muy interesante, pero no es un avance en nuestro entendimiento de la naturaleza”.
Giribet destaca que lo que hizo este grupo de científicos fue aplicar reglas ya conocidas de la mecánica cuántica, pero de forma novedosa. “Podemos separar la física teórica en dos grandes reinos –dice–: uno es el que se ocupa de descubrir leyes naturales y el otro, de hacer cosas maravillosas con las que ya conocemos, pero de forma que antes nadie se había dado cuenta. [Estos trabajos] encajan en la segunda categoría. Es decir, no descubrieron un nuevo formalismo, sino que lograron componer reglas conocidas de una manera innovadora”.
Lo que desarrollaron Navascués, Trillo y Walther fue un protocolo para revertir un sistema físico sencillo a un estado previo. Y lo verdaderamente original es su universalidad: puede aplicarse a átomos, fotones, electrones… “Después, cuando lo llevas al laboratorio, bueno, dadas tus condiciones teóricas y tecnológicas, lo podés hacer en algunos y no en otros –advierte Giribet–, pero en teoría vale para un sistema cualquiera. Incluso de muchos átomos”.
Dado que el sistema evoluciona en el tiempo de acuerdo con cómo interactúan sus componentes, si eso se conoce, cuando está compuesto por pocas partículas no sería complicado hacerlo retroceder. “Lo notable de este grupo es que lograron un protocolo para revertir la dinámica de un sistema sin conocer los detalles de cómo interactúa –subraya Giribet–. Si me das las reglas del juego, llevarlo para atrás y regresarlo al estado inicial no es difícil, porque la física es reversible en el tiempo. Pero lo que este protocolo logró es revertir la dinámica de un sistema cuántico y llevarlo a su estado inicial aún sin saber todos los detalles de la forma en la que interactuó”.
Estos estudios analizan qubits, que son sistemas cuánticos de dos estados, y allí encuentran un mecanismo universal que permite llevarlos hacia atrás en el tiempo. “Rejuvenecerlos”, que en este caso alude a revertir su evolución temporal llevándola a un estado inicial.
Pero a Christian Schmiegelow, investigador adjunto del Conicet en el Laboratorio de Iones y Átomos Fríos de la Facultad de Ciencias Exactas de la UBA, esa palabra no lo conforma. “En la física, existe el concepto de ‘entropía’ [el grado de desorden molecular de un sistema], que es una de las maneras de marcar evolución temporal y que además está asociada con esta idea de una evolución irreversible –afirma–. No me parece bien hablar de rejuvenecer. Trabajan con un sistema cuántico aislado, que tiene una dinámica que, como también sabemos hace mucho tiempo, en principio es reversible. Un sistema clásico que no disipa energía también es reversible y puede llevarse en una dirección y después hacia atrás. Lo destacable de este trabajo es que encontraron la forma de llevarlo hacia atrás sin saber cómo avanzó. Es un resultado hermoso dentro de la física cuántica, una curiosidad, pero a veces se presenta de forma un poco hiperbólica. O sea, vuelven atrás el tiempo en un sistema muy específico que no desarrolla entropía. Es como tener un desarmador de ‘galletas’ (nudos). Con mi abuela pescábamos y se nos hacían unos nudos tremendos en la tanza. Acá tenés un sistema que evoluciona, que se enroscó todo, y querés desenroscarlo. Si la tanza no se quebró, no se marcó, podés desarmarla. Lo que hicieron estos investigadores fue encontrar una manera de desarmar evoluciones que en principio son reversibles”.
Augusto Roncaglia, investigador independiente del Conicet en el Departamento de Física de la misma facultad, coincide: “La idea de invertir el tiempo no es novedosa, ya se hizo en varios experimentos. Pero [hasta ahora] uno tenía que conocer los detalles, cómo interactuaban las partículas. La novedad de este protocolo es su universalidad, en el sentido de que no requiere que se conozcan esas interacciones. Pero no es una máquina del tiempo ni nada de eso. La probabilidad de que este protocolo funcione depende de la cantidad de información que posea el sistema; por ejemplo, la cantidad de partículas. Hacer que un sistema muy grande de partículas vuelva un segundo para atrás podría tardar un montón de años”.
Efectivamente, el experimento de Navascués, Trillo y Walther, está muy lejos de ser una “máquina del tiempo” porque, a medida que aumenta la cantidad de átomos, también crece enormemente la complejidad. “Por cada retroceso, el protocolo tiene que hacer muchas operaciones. Y cuantas más partículas, más operaciones, muchísimas más operaciones para retroceder un poquitito en el tiempo. Para rejuvenecer un segundo, este protocolo requeriría una cantidad de operaciones extremadamente grande”, aclara Giribet.
Esto lo explica también Navascués en la nota de El País: “En partículas capaces de almacenar un solo bit de información, la misma cantidad de tiempo que quieres rebobinar tienes que utilizarla para actuar sobre el sistema (…) Si tuviésemos a una persona encerrada en una caja, sin influencia externa alguna, teóricamente sería posible [hacerla regresar]. Pero con los protocolos que tenemos ahora, la probabilidad de éxito sería muy, muy baja. Además, el tiempo que se necesita depende de la cantidad de información que puede almacenar el sistema y una persona, considerada como un sistema físico, contiene una cantidad de información enorme. Habría que esperar millones de años para conseguir que rejuveneciera menos de un segundo”.
Acerca de posibles aplicaciones tecnológicas de este descubrimiento, por lo menos por ahora, no parecen estar cerca. Para Walther, un protocolo como éste debería poder usarse en computación cuántica. Otros no lo ven tan claro.
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