El sueño cumplido de viajar al pasado

Fotograma de 'Regreso al Futuro'. /Archivo
Fotograma de 'Regreso al Futuro'. / Archivo

Científicos rusos logran que un electrón retroceda en el tiempo dentro del sistema artificial de un ordenador cuántico

Doménico Chiappe
DOMÉNICO CHIAPPEMadrid

Uno de esos sueños de los físicos, como lo fue hace cincuenta años la construcción del acelerador de partículas del CERN con el que comprobaron la existencia del bosón de Higgs, es el viaje en el tiempo. Y hoy se publicaron los primeros cálculos para conseguir doblegar la 'flecha del tiempo', ese concepto que define el movimiento del tiempo siempre hacia adelante. Un grupo de cinco científicos rusos, liderados por Gordey Lesovik del Instituto de Física de Moscú, anunció que había diseñado un «algoritmo cuántico» que logra lo que parece «exponencialmente improbable» en la naturaleza (es decir, lo imposible): invertir un «estado», crear una «dinámica hacia atrás para un electrón». En palabras simples, retroceder en el tiempo... de forma experimental.

Comprobar la irreversibilidad de la 'flecha del tiempo' «sigue siendo un desafío científico fundamental, un problema íntimamente asociado con la segunda ley de la termodinámica» en la que el pasado no se puede cambiar, mientras el futuro es incierto. A partir de estas leyes, algunas con más de tres siglos de reinado, «plantea la cuestión de si es posible desarrollar protocolos para eludir la irreversibilidad del tiempo y, de ser así, implementar estos protocolos en la práctica», explican los autores del artículo 'La flecha del tiempo y su reversión con un ordenador cuántico de IBM', publicado en 'Scientific Reports', una revista científica del grupo 'Nature'.

El 'ordenador cuántico' público de IBM es esencial en la comprobación de sus ecuaciones algorítmicas. En realidad, este tipo de computadoras todavía están en fase de experimentación y no existe un modelo únicamente cuántico. Desde los años ochenta fabricantes e instituciones se han lanzado a una carrera que parece haber ganado IBM este mismo año, cuando presentó en enero un prototipo, el 'Q System One', un híbrido para uso científico y empresarial. La diferencia entre el ordenador cuántico y el digital es el tamaño. Mientras más pequeño, más eficiente. Pero al llegar a medidas de nanómetros, los microchips dejan de funcionar. A esa escala se aplica la física cuántica. En vez de bits -binarios, los famosos unos y ceros-, surgen los 'cúbits' -ternarios, de uno, cero y 'uno más cero'-. La de IBM tiene una 'memoria' de 20 cúbits, de los que los científicos rusos probaron primero con dos 'cúbits' con éxito y luego con tres, sin buenos resultados. «No explotamos un paralelismo cuántico en toda su potencia», reconocen.

A partir de antecedentes teóricos y experimentales, los científicos aseguran que para «lograr la inversión del tiempo» se necesita un «supersistema que manipule el sistema cuántico», algo que no puede materializarse «espontáneamente». Usan como ejemplo las partículas electromagnéticas. Sin embargo, perseveraron y crearon ese «estado cuántico» de manera artificial, con el «modelado experimental de un sistema real y el electrón disperso en los sistemas de dos niveles». El sistema auxiliar, «no relacionado con el original», era el entorno creado por el IBM.

«Comenzamos con la formulación de los principios generales de construcción de algoritmos de inversión de tiempo, en computadoras cuánticas, y presentamos el uso práctico de un algoritmo de pocos 'cúbits', que permitió el procedimiento de inversión de tiempo experimental», sentencian. Es decir, ¡eureka! «Nuestros hallazgos sugieren varias direcciones para investigar la inversión de tiempo y el flujo de tiempo hacia atrás en sistemas cuánticos reales», concluyen. Un electrón ha viajado al pasado. Al menos, dentro del sistema informático.

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