Un equipo de investigadores del Instituto de Física y Tecnología de Moscú (MIPT), en colaboración con colegas de Suiza y Estados Unidos, ha logrado lo impensable: revertir el tiempo en un experimento cuántico. Utilizando los principios de la mecánica cuántica y una computadora cuántica rudimentaria, este avance ha captado la atención de la comunidad científica al desafiar una de las reglas más fundamentales de la naturaleza: la flecha termodinámica del tiempo.
El experimento consistió en manipular qubits, las unidades básicas de información en la computación cuántica. A diferencia de los bits convencionales, que pueden representar un «1» o un «0», los qubits pueden existir en una superposición de ambos estados al mismo tiempo, ampliando exponencialmente las posibilidades de cálculo. En este caso, los científicos programaron los qubits para pasar de un estado de orden a uno de caos, simulando la forma en que una ordenada pirámide de bolas de billar se dispersa tras ser golpeada por un taco.
Lo extraordinario llegó después. Utilizando un algoritmo especializado, los investigadores lograron revertir este proceso, devolviendo el sistema a su estado inicial de orden. A ojos de un observador, el fenómeno parecería una marcha atrás en el tiempo.
El doctor Gordey Lesovik, líder del proyecto y jefe del Laboratorio de Física de Información Cuántica del MIPT, lo describió de esta manera: “Hemos creado artificialmente un estado que evoluciona en una dirección opuesta a la de la flecha termodinámica del tiempo”.
Este experimento plantea cuestiones fundamentales sobre cómo entendemos las leyes físicas. En términos generales, la mayoría de las leyes de la física son simétricas en el tiempo: un vídeo de dos bolas de billar chocando tendría sentido tanto si se reproduce hacia adelante como hacia atrás. Sin embargo, la segunda ley de la termodinámica establece que el universo tiene una dirección preferida, de orden hacia desorden. Es esta flecha del tiempo la que parece haberse desafiado con este avance.
A pesar del éxito, el experimento no es perfecto. Con dos qubits, los científicos lograron una tasa de éxito del 85%. Cuando se aumentó a tres qubits, la precisión cayó al 50% debido a errores. No obstante, este no es un obstáculo insalvable, sino un indicador de las posibilidades futuras. A medida que los ordenadores cuánticos se perfeccionen, los investigadores esperan que estas tasas de error disminuyan drásticamente.
Además de sus implicaciones teóricas, el avance podría tener aplicaciones prácticas. Según el equipo, el algoritmo desarrollado podría usarse para probar programas diseñados para computadoras cuánticas, ayudando a eliminar errores y ruido, dos de los mayores desafíos de esta tecnología emergente.
Este experimento no solo representa un paso adelante en el desarrollo de la computación cuántica, sino que también abre nuevas preguntas sobre la naturaleza misma del universo. Si bien no significa que podamos retroceder en el tiempo en un sentido cotidiano, sí sugiere que nuestras leyes físicas, aunque firmes, todavía tienen espacio para reinterpretaciones y descubrimientos.
La comunidad científica espera con ansias los próximos avances en este campo. Como señala el equipo del MIPT, este es solo el comienzo. La frontera cuántica sigue siendo un terreno fértil para las ideas más innovadoras y las paradojas más fascinantes, reescribiendo continuamente lo que creíamos saber sobre el tiempo y la realidad.