La mecánica cuántica cuenta con todo tipo de características extrañas, una de ellas es la superposición cuántica, la circunstancia peculiar en la que las partículas parecen estar en dos o más lugares o estados a la vez. Ahora, un grupo internacional de físicos dirigido por el Instituto de Tecnología Stevens,La Universidad de Viena y la Universidad de Queensland invierten esa descripción en su cabeza, mostrando que las partículas no son los únicos objetos que pueden existir en un estado de superposición, también el tiempo en sí mismo.
"La secuencia de eventos puede volverse mecánica cuántica", dijo el coautor Igor Pikovski, físico del Centro de Ciencia e Ingeniería Cuántica del Instituto de Tecnología Stevens ". Observamos el orden temporal cuántico donde no hay distinción entre unoevento que causa el otro o viceversa "
El trabajo, informado en la edición del 22 de agosto de Comunicaciones de la naturaleza , es uno de los primeros en revelar las propiedades cuánticas del tiempo, por lo que el flujo del tiempo no observa una flecha recta hacia adelante, pero una donde causa y efecto pueden coexistir tanto en la dirección hacia adelante como hacia atrás.En la era de las computadoras cuánticas, el trabajo es particularmente prometedor: las computadoras cuánticas que explotan el orden cuántico de realizar operaciones podrían vencer a los dispositivos que operan utilizando solo secuencias fijas
Para mostrar este escenario, Pikovski y sus colegas fusionaron dos teorías aparentemente conflictivas - mecánica cuántica y relatividad general - para llevar a cabo un experimento de Gedanken, una forma de usar la imaginación para investigar la naturaleza de las cosas. El equipo, formado por Pikovski,Magdalena Zych, Fabio Costa y Caslav Brukner, comenzaron haciendo la pregunta, "¿qué mediría un reloj si estuviera influenciado por un objeto masivo en un estado de superposición cuántica, es decir, tanto cerca como lejos al mismo tiempo?"
Según la relatividad general, la presencia de un objeto masivo ralentiza el flujo del tiempo, de modo que un reloj colocado cerca de un objeto masivo funcionará más lentamente en comparación con uno idéntico que esté más lejos.
Para ilustrar lo que sucede, imagine un par de naves espaciales entrenando para una misión. Se les pide que se disparen entre sí en un momento específico y que esquiven el fuego en otro momento, por lo que cada barco sabe la hora exacta de cuándo disparar y cuándoesquivar. Si cualquiera de los barcos dispara demasiado pronto, destruirá al otro, y esto establece un orden de tiempo inconfundible entre los eventos de disparo.
Sin embargo, si un agente poderoso pudiera colocar un objeto suficientemente masivo, digamos un planeta, más cerca de una nave, reduciría su flujo de tiempo. Como resultado, la nave esquivaría el fuego demasiado tarde y sería destruido.
La mecánica cuántica complica el asunto. Al colocar el planeta en un estado de superposición cerca de una nave u otra, ambos pueden destruirse o sobrevivir al mismo tiempo. La secuencia de eventos existe en un estado de superposición, de modo que cada nave estelarsimultáneamente destruye al otro.
Los autores ilustran por primera vez cómo puede ocurrir este escenario cuántico y cómo puede verificarse. "Mover planetas es difícil", dijo Pikovski. "Pero imaginarlo nos ayudó a examinar un aspecto cuántico del tiempo que antes era desconocido."
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Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología Stevens . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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