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Una máquina del tiempo cuántica resuelve la paradoja del abuelo

Publicado el 25 julio 2010 por Cosmonoticias @Cosmo_Noticias
Un nuevo tipo de viaje temporal basado en la teletransportación cuántica solventa las paradojas que han plagado a otras máquinas del tiempo, dicen los físicos.
Reloj de arena rotoDe todas las raras consecuencias de la mecánica cuántica, una de las más extrañas es la idea de post-selección: la capacidad de desencadenar un cálculo que automáticamente ignora ciertos resultados.
He aquí un ejemplo: supón que tienes una larga y tortuosa expresión en la que hay un terrorífico número de variables. La cuestión que quieres responder es qué combinación de variables hace que la expresión sea cierta lógicamente. Y la manera convencional de resolver esto es la fuerza bruta: probar cada combinación de variables hasta encontrar una que funcione. Eso es difícil.
La post-selección, sin embargo, hace que la solución sea fácil de encontrar. Simplemente se permite que las variables tomen cualquier valor aleatorio y luego post-seleccionas sobre la condición de que la respuesta debe ser cierta. Esto automáticamente descarta cualquier problema que pueda aparecer.
La post-selección es controvertida ya que conduce a todo tipo de predicciones fantásticas sobre la potencia de los ordenadores cuánticos. Nadie está muy seguro de si es posible lograr este tipo de computación o la manera de alcanzarlo, pero la mecánica cuántica parece permitirlo.
Ahora, la post-selección parece incluso más extraña gracias a nuevas ideas propuestas por Seth Lloyd del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y algunos compañeros. Dicen que si se combina la post-selección con otra extraña propiedad cuántica llamada teletransporte, se puede construir una máquina del tiempo.
Antes de echar un vistazo a cómo funciona la idea, haremos un breve repaso sobre el teletransporte cuántico. Éste utiliza el fenómeno del entrelazamiento para reproducir en un punto del espacio un estado cuántico que existía anteriormente en otro punto del mismo.
La idea de Lloyd y sus compañeros es usar la post-selección para hacer que este proceso suceda a la inversa. La post-selección asegura que sólo cierto tipo de estados pueden ser teletransportados. Esto pone inmediatamente un límite al estado que debe tener la partícula original antes de ser teletransportada. En efecto, el estado de esta partícula ha viajado hacia atrás en el tiempo.
Lo que es sorprendente en esta máquina del tiempo es que no se ve afectada por las habituales paradojas del viaje en el tiempo, tales como la del abuelo, en la que una partícula viaja hacia atrás en el tiempo y de alguna manera evita que ella misma exista en el primer lugar.
La máquina del tiempo de Lloyd solventa esto debido a la naturaleza probabilística de la mecánica cuántica: todo lo que esta máquina del tiempo permite puede también suceder con una probabilidad finita, gracias a estas leyes de probabilidad.
Otra característica interesante de esta máquina es que no requiere de las distorsiones habituales del espacio-tiempo en las que se basan las máquinas tradicionales. En estas, el tejido del espacio-tiempo tiene que ser retorcido de tal forma que permita que se provoque el viaje en el tiempo. Estas condiciones pueden existir en los entornos más extremos del Universo, tales como el interior de los agujeros negros, pero probablemente no en otros sitios.
El hecho de que pueda ser posible una máquina del tiempo similar cuando la mecánica cuántica es llevada hasta sus límites, sugiere una vía que puede mostrarse muy fructífera uniendo áreas dispares de la ciencia. "Nuestra esperanza es que esta teoría demuestre ser útil para formular una teoría cuántica de la gravedad", dicen Lloyd y sus colegas.
Entonces, ¿dónde podría construirse tal máquina del tiempo? Esa también es una pregunta compleja. La post-selección sólo puede tener lugar si la mecánica cuántica es no lineal, algo que parece posible en teoría pero no se ha observado en la práctica. Todas las evidencias hasta el momento indican que la mecánica cuántica es lineal. De hecho, algunos teóricos proponen que las cosas aparentemente imposibles que permite la post-selección es 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 siempre que se lleve a cabo. Como dicen Lloyd y compañía: "Es posible para las partículas (y, en principio para la gente) ehacer un túnel desde el futuro al pasado".
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