martes, enero 28, 2020

Científicos logran hacer fluir el tiempo hacia atrás con una computadora cuántica

Investigadores en el Instituto de Física y Tecnología de Moscú (IFTM) junto a científicos de Estados Unidos y Suiza lograron que una computadora cuántica revirtiera el estado que tenía una fracción de segundo en el pasado. Es decir, consiguieron que el tiempo volviera hacia atrás en ese dominio cuántico.

La iniciativa parece contradecir  la segunda ley de la termodinámica. «Esa ley está relacionada estrechamente con la noción del tiempo como una flecha que se mueve únicamente en una dirección, desde el pasado hacia el futuro», señaló Gordey Lesovik, científico del IFTM y autor principal del estudio publicado en la revista Scientific Reports.

Explicó que con este experimento se pudo crear“artificialmente un estado que evoluciona en una dirección opuesta a la de la flecha del tiempo de la termodinámica».

Nociones de futuro y pasado

Los científicos explican que la mayoría de las leyes en física no distinguen entre el futuro y el pasado.

Colocan de ejemplo una ecuación que describe el choque y rebote de dos bolas de billar. Explican que si grabáramos con una cámara el choque y luego viéramos la cinta en reverso, el movimiento en ambas direcciones podría ser representado por la misma ecuación.

Sin embargo, aclaran que si la grabación en la que se ve las bolas dispersarse en todas las direcciones al ser golpeadas por un palo de billar, y se observa  el filme al revés, nos parecerá improbable lo que vemos. Atribuyen los resultados a la comprensión intuitiva de la segunda ley de la termodinámica.

Añaden  que la mayoría de las otras leyes de la física no impiden que las bolas se acomoden solas en un triángulo, o que el té en una infusión fluya otra vez hacia la bolsa de té, o que la lava vuelva a un volcán en una erupción en reverso.

“No vemos que nada de eso ocurra en el mundo que nos rodea, porque ello requeriría que un sistema aislado asumiera un estado de mayor orden sin ninguna intervención, algo que va en contra de la segunda ley de la termodinámica, una ley  cuya naturaleza íntima aún no ha sido explicada en detalle», precisan.

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Máquina del tiempo

La «máquina del tiempo» usada por los investigadores es una computadora cuántica. En la computación digital tradicional, un bit o unidad de información sólo puede tomar dos valores: 0 ó 1.

En cambio, en la computación cuántica, se usan cúbits o bits cuánticos, que usan las propiedades increíbles de las partículas subatómicas. Los electrones o los fotones, por ejemplo, pueden presentar dos estados a la vez, un fenómeno llamado superposición. Por ello un cúbit puede tomar el valor 0, 1 ó 0 y 1 a la vez.

Como resultado, una computadora basada en cúbits puede hacer muchos más cálculos a mayor velocidad que una máquina convencional.

Los científicos encontraron que la computadora cuántica de dos cúbits regresaba a su estado inicial en el 85% de los casos. Pero cuando se usaron tres cúbits, la tasa de error fue del 50%.

Ello se debe a imperfecciones en el diseño de las computadoras cuánticas que en el futuro podrían ser superados, de acuerdo a los científicos.

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Viajes en el tiempo

El experimento está muy lejos de confirmar que en un futuro se pueda viajar en el tiempo. No obstante, se considera que puede tener aplicaciones prácticas.

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«Nuestro algoritmo podría ser actualizado y usado para poner a prueba y eliminar errores en programas escritos para computadoras cuánticas», señaló Lesovik.

Los científicos podrían verificar que el software de una computadora cuántica está funcionando correctamente haciendo que vuelva hacia atrás en el tiempo.

Los informáticos aseguran que las computadoras cuánticas podrían acelerar el descubrimiento de nuevos medicamentos, descifrar los sistemas de seguridad criptográfica más complejos, ayudar a diseñar nuevos materiales y modelar en forma más precisa el cambio climático.

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