sábado, 7 de agosto de 2010

Una máquina del tiempo cuántica resuelve la paradoja del abuelo

Escrito por Kanijo en Fí­sica, tags: , ,

Máquina del tiempoUn nuevo tipo de viaje temporal basado en el teletransporte cuántico solventa las paradojas que han plagado a otras máquinas del tiempo, dicen los físicos.

De todas las raras consecuencias de la mecánica cuántica, una de las más extrañas es la idea de post-selección: la capacidad de disparar un cálculo que automáticamente ignora ciertos resultados.

Aquí tienes un ejemplo: supón que tienes una larga y tortuosa expresión en la que hay un terrorífico número de variables. La cuestión que quieres responder es qué combinación de variables hace que la expresión sea cierta lógicamente. Y la forma convencional de resolver esto es la fuerza bruta: intentar cada combinación de variables hasta encontrar una que funcione. Eso es difícil.

La post-selección, sin embargo, hace que la solución sea fácil de encontrar. Simplemente permites a las variables tomar cualquier valor aleatorio y luego post-seleccionas sobre la condición de que la respuesta debe ser cierta. Esto automáticamente descarta cualquier problema que pueda aparecer.

La post-selección es controvertida debido a que lleva a todo tipo de predicciones fantásticas sobre la potencia de los ordenadores cuánticos. Nadie está seguro de si es posible lograr este tipo de computación o cómo hacerlo, pero la mecánica cuántica parece permitirlo.

Ahora, la post-selección parece incluso más extraña gracias a unas nuevas ideas propuestas por Seth Lloyd del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y algunos compañeros. Dicen que si se combina la post-selección con otra extraña propiedad cuántica conocida como teletransporte, se puede construir una máquina del tiempo.

Antes de echar un vistazo a cómo funciona la idea, vamos a dar un breve repaso sobre el teletransporte cuántico. Éste es el fenómeno del entrelazamiento para reproducir en un punto del espacio un estado cuántico que existía anteriormente en otro punto del mismo.

La idea de Lloyd y compañía es usar la post-selección para hacer que tenga lugar este proceso a la inversa. La post-selección asegura que sólo cierto tipo de estados pueden ser teletransportados. Esto coloca inmediatamente un límite al estado que debe tener la partícula original antes de ser teletransportada. En efecto, el estado de esta partícula ha viajado hacia atrás en el tiempo.

Lo que es asombroso en esta máquina del tiempo es que no está plagada con las habituales paradojas del viaje en el tiempo, tales como la del abuelo, en la que una partícula viaja hacia atrás en el tiempo y evita que ella misma exista en el primer lugar.

La máquina del tiempo de Lloyd solventa esto debido a la naturaleza probabilística de la mecánica cuántica: cualquier cosa que permita esta máquina del tiempo puede también suceder con una probabilidad finita, gracias a estas leyes de la probabilidad.

Otra característica interesante de esta máquina es que no requiere de las distorsiones habituales del espacio-tiempo de las que dependen las máquinas tradicionales. En éstas, el tejido del espacio-tiempo tiene que ser retorcido de una forma que permita que tenga lugar el viaje en el tiempo. Estas condiciones pueden existir en los entornos más extremos del universo, tales como dentro de los agujeros negros, pero probablemente no en muchos sitios más.

El hecho de que pueda ser posible una máquina del tiempo similar cuando la mecánica cuántica se empuja hasta sus límites, sugiere una vía que puede mostrarse muy fructífera uniendo áreas dispares de la ciencia. “Nuestra esperanza es que esta teoría demuestre ser útil para formular una teoría cuántica de la gravedad”, dicen Lloyd y sus colegas.

Pero, ¿dónde podría construirse tal máquina? Ésta también es una pregunta compleja. La post-selección sólo puede tener lugar si la mecánica cuántica es no lineal, algo que parece posible en teoría pero no se ha observado en la práctica. Todas las evidencias hasta el momento indican que la mecánica cuántica es lineal. De hecho algunos teóricos proponen que las cosas aparentemente imposibles que permite la post-selección es una especie de demostración de que la mecánica cuántica debe ser lineal.

No obstante, si se permite un comportamiento no lineal, el viaje en el tiempo será posible. Como dicen Lloyd y compañía: “Es posible para las partículas (y, en principio para la gente) encontrar un túnel desde el futuro al pasado”.

Pon en marcha el Delorean.


Artículo de Referencia: arxiv.org/abs/1007.2615: The Quantum Mechanics Of Time Travel Through Post-Selected Teleportation

Fecha Original: 19 de julio de 2010
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