Una comprensión profunda de la irreversibilidad de la flecha del tiempo no puede ignorar la naturaleza cuántica del mundo que nos rodea. Es el resultado clave del trabajo realizado por Vincenzo Alba y Pasquale Calabrese de la Escuela Internacional de Estudios Avanzados SISSA. de Trieste, publicado recientemente en la revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias PNAS .
Según una de las principales leyes de la termodinámica, la entropía de un sistema, aislada y lejos del equilibrio térmico, tiende a aumentar en el tiempo hasta que se alcanza el equilibrio. Esto explica la irreversibilidad del flujo del tiempo para los fenómenos macroscópicos.A principios del siglo pasado, los físicos han estado lidiando con el dilema sobre cómo conciliar esta ley de la termodinámica con las leyes microscópicas de la naturaleza, que no tienen una dirección temporal privilegiada.
El problema se vuelve conceptualmente más difícil dentro del contexto de la mecánica cuántica donde si un sistema aislado es puro con entropía cero permanecerá así para siempre, incluso si no está en equilibrio termodinámico. El trabajo de Alba y Calabrese nos permite comprendercómo esta visión, a pesar de ser sustancialmente correcta, en realidad no llega a la raíz del problema. En particular, los autores han demostrado que si en un sistema cuántico extendido lejos del equilibrio miramos solo una parte del mismo, esto tiene una entropía queaumenta en el tiempo, exactamente como en termodinámica.
El origen de esta entropía está en el enredo entre la parte que estamos mirando y el resto del sistema. El enredo es una correlación peculiar que existe solo en la mecánica cuántica y está en la base misma del posible funcionamiento de las computadoras cuánticas.
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