O astrofísico británico Arthur Eddington acuñou en 1927 o concepto 'frecha do tempo' para referirse ao avance unidireccional do tempo, sempre cara adiante e nunca cara atrás. Na física clásica, a 'frecha do tempo' parte da segunda lei da termodinámica e, así, dá lugar a procesos irreversíbeis: non é posíbel construír unha máquina do tempo como as que presenta Hollywood a miúdo e voltar ao pasado. Mais na física cuántica, a nivel subatómico, inverter a dirección do tempo si é posíbel.
E este é precisamente o obxecto de estudo do traballo Demonstration of universal time-reversal for qubit processes, publicado recentemente na revista Optica por un equipo de físicos da Universidade de Viena, baixo a dirección de Philip Walther. O documento certifica a posibilidade de "acelerar, desacelerar e inverter o fluxo do tempo dentro de sistemas cuánticos arbitrarios, mesmo non controlados".
Que significa isto? Segundo explican os científicos a cargo desta investigación, o achado, que consistiu en levar á práctica unha simulación efectuada dous anos atrás por físicos rusos no plano teórico, demostra que, cando menos en determinados sistemas cuánticos, é posíbel alterar a dirección temporal dos procesos a través dun 'protocolo de rebobinado'.
"Demostramos un protocolo de rebobinado de tempo universal para sistemas cuánticos de dous niveis. A diferenza dos protocolos propostos anteriormente, o noso pode alcanzar unha probabilidade de éxito arbitrariamente alta e é asintoticamente óptimo no tempo requirido para realizar o rebobinado, respondendo á pregunta de se tales procesos están permitidos ou non polas leis da mecánica cuántica", detalla o persoal investigador.
Un dos principios básicos da física cuántica é que a simple observación dun sistema provoca que este mude. Porén, os científicos derrubarían esa barreira con esta demostración: "Sorprendentemente, o experimentador que realiza o rebobinado non necesita ningún coñecemento sobre o sistema cuántico, a súa dinámica interna, natureza ou mesmo os detalles da evolución perturbada".
O que fixeron estes investigadores foi devolver un fotón —partícula mínima de enerxía electromagnética que se produce, transmite e absorbe— ao seu estado temporal anterior, empregando compoñentes de fibra óptica ultrarrápidos.
Este achado podería abrir a porta a novas investigacións: "Dado o progreso recente na fotónica cuántica integrada, imaxinamos que as arquitecturas completamente monolíticas capaces de operacións de maior fidelidade facilitarán as demostracións da corrección activa de erros nun futuro", afirman.
