La máquina del tiempo cuántica resuelve la paradoja del abuelo

De todas las extrañas consecuencias de la mecánica cuántica, una de las más extrañas es la noción de posselección: la capacidad de activar un cálculo que ignora automáticamente ciertos resultados.

Aquí hay un ejemplo: suponga que tiene una expresión larga y tortuosa en la que hay una cantidad espantosamente grande de variables. La pregunta que desea responder es qué combinación de variables hace que la expresión sea lógicamente verdadera. Y la forma convencional de resolverlo es mediante la fuerza bruta: prueba todas las combinaciones de variables hasta que encuentres una que funcione. Eso es difícil.

Sin embargo, la posselección hace que la solución sea fácil de encontrar. Simplemente permita que las variables tomen cualquier valor al azar y luego realice una selección posterior con la condición de que la respuesta sea verdadera. Esto automáticamente ignora cualquier error incorrecto que surja.

La posselección es controvertida porque conduce a todo tipo de predicciones fantásticas sobre el poder de las computadoras cuánticas. Nadie está muy seguro de si este tipo de cálculos son posibles o cómo lograrlos, pero la mecánica cuántica parece permitirlos.

Ahora, la postselección se vuelve aún más extraña gracias a algunas ideas nuevas presentadas por Seth Lloyd en el Instituto de Tecnología de Massachusetts y algunos amigos. Dicen que si combinas la postselección con otro extraño comportamiento cuántico llamado teletransportación, puedes construir una máquina del tiempo.

Antes de ver cómo funciona esta idea, un breve recordatorio sobre la teletransportación cuántica. Utiliza el fenómeno del entrelazamiento para reproducir en un punto del espacio un estado cuántico que existía previamente en otro punto del espacio.

La idea de Lloyd y Cos es utilizar la postselección para hacer que este proceso suceda al revés. La posselección garantiza que solo se pueda teletransportar un cierto tipo de estado. Esto coloca inmediatamente un límite en el estado en el que debe haber estado la partícula original antes de ser teletransportada. En efecto, el estado de esta partícula ha viajado hacia atrás en el tiempo.

Lo sorprendente de esta máquina del tiempo es que no está plagada de las paradojas habituales del viaje en el tiempo, como la paradoja del abuelo, en la que una partícula viaja hacia atrás en el tiempo y de alguna manera se impide a sí misma existir en primer lugar.

La máquina del tiempo de Lloyd's evita esto debido a la naturaleza probabilística de la mecánica cuántica: cualquier cosa que esta máquina del tiempo permita también puede suceder con probabilidad finita de todos modos, gracias a estas leyes probabilísticas.

Otra característica interesante de esta máquina es que no requiere ninguna de las distorsiones del espacio-tiempo de las que dependen las máquinas del tiempo tradicionales. En estos, el tejido del espacio-tiempo debe retorcerse despiadadamente de una manera que permita que ocurra el viaje en el tiempo. Estas condiciones pueden existir en los entornos extremos del universo, como el interior de los agujeros negros, pero probablemente no en ningún otro lugar.

El hecho de que máquinas del tiempo similares también sean posibles cuando la mecánica cuántica se lleva a sus límites sugiere una vía que puede resultar fructífera para unir estas áreas dispares de la ciencia. Nuestra esperanza es que esta teoría pueda resultar útil para formular una teoría cuántica de la gravedad, dicen Lloyd y sus colegas.

Entonces, ¿dónde podría construirse su máquina del tiempo? Esa también es una pregunta complicada. La postselección solo puede ocurrir si la mecánica cuántica no es lineal, algo que parece posible en teoría pero que nunca se ha observado en la práctica. Toda la evidencia hasta ahora es que la mecánica cuántica es lineal. De hecho, algunos teóricos proponen que las cosas aparentemente imposibles que permite la postselección son una especie de prueba de que la mecánica cuántica debe ser lineal.

Sin embargo, si se permite un comportamiento no lineal, el viaje en el tiempo será posible donde sea que tenga lugar. Como dicen Lloyd y compañía: Es posible que las partículas (y, en principio, las personas) hagan un túnel del futuro al pasado.

Enciende el Delorean.

Ref: arxiv.org/abs/1007.2615 : La mecánica cuántica del viaje en el tiempo a través de la teletransportación seleccionada

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