Incluso en el extraño mundo de los sistemas cuánticos abiertos, la flecha del tiempo apunta constantemente hacia adelante, la mayoría de las veces. Nuevos experimentos realizados en la Universidad de Washington en St. Louis comparan las trayectorias hacia adelante y hacia atrás de los circuitos superconductores llamados qubits, y encuentranque siguen la segunda ley de la termodinámica. La investigación se publica el 9 de julio en la revista Cartas de revisión física .
"Cuando miras un sistema cuántico, el acto de medir generalmente cambia la forma en que se comporta", dijo Kater Murch, profesor asociado de física en Artes y Ciencias. "Imagina la luz brillante en una pequeña partícula. Los fotones terminan empujandoalrededor y hay una dinámica asociada con el proceso de medición solo.
"Queríamos averiguar si estas dinámicas tienen algo que ver con la flecha del tiempo; el hecho de que la entropía tiende a aumentar a medida que pasa el tiempo"
En un video relacionado ver el enlace a continuación, Murch pregunta: "¿Las películas cuánticas se ven divertidas cuando las reproduces al revés?" Él y su equipo, incluido Patrick Harrington, un estudiante graduado en física y primer autor del artículo, tomaronesa pregunta al laboratorio, donde su trabajo es parte del nuevo Centro para sensores cuánticos.
"Observamos películas microscópicas del movimiento de un sistema cuántico durante la medición, y preguntamos si las películas parecían más probables cuando se reproducían hacia adelante o hacia atrás; esta comparación se puede usar para determinar si la entropía aumenta o no", dijo Murch. "Encontramosque incluso a escala microscópica, la segunda ley parece mantenerse: la entropía generalmente aumenta.
"Este aumento ocurre porque lo miramos, el proceso de hacer que la película aparentemente cree la flecha del tiempo", dijo.
El grupo de investigación de Murch se centra en comprender y controlar los sistemas cuánticos abiertos. Mientras que los objetos cotidianos obedecen las leyes de la mecánica clásica, las partículas individuales de luz o materia siguen las leyes de la física cuántica. Pero estas partículas no se pueden aislar fácilmente, y tan prontoA medida que interactúan con el mundo exterior, pierden sus propiedades cuánticas.
Murch recibió el Premio Académico Cottrell y el Premio CARRERA de la National Science Foundation. El nuevo trabajo de investigación presentado en el video y la publicación está financiado en parte por su Beca de Investigación Alfred P. Sloan 2015.
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Materiales proporcionado por Universidad de Washington en St. Louis . Original escrito por Talia Ogliore. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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