Los físicos de la Universidad de Queensland, Australia, han utilizado fotones, que son partículas de luz, para simular las partículas cuánticas que viajan a través del tiempo.
Tenían la esperanza de averiguar si es posible viajar en el tiempo en los niveles cuánticos – una teoría que se predijo en 1991. En el estudio, los investigadores simularon el comportamiento de un solo fotón viajando a través de un ‘agujero de gusano’ e interactuando con una versión más de sí mismo. Esto se conoce como un «tiempo de cerrado como curva», que es un camino en el espacio-tiempo, que devuelve al mismo punto de partida en el espacio, pero en el pasado. Su estudio se publica en Nature Communications.
Los investigadores lograron esto a través de una equivalencia matemática entre dos casos, dijo el autor principal Dr. Martin Ringbauer. En el primer caso, el número de fotones uno «viaja a través del ‘agujero de gusano’ al pasado, y luego interactúa con su versión antigua , «explicó Ringbauer. Y en el segundo caso, el número de fotones de dos viajando a través del espacio-tiempo normal, pero interactúa con otro fotón que está atrapado para siempre dentro de un «tiempo cerrado como curva».
«Utilizamos un solo fotón para hacer esto, pero el tiempo de viaje se simuló mediante el uso de un segundo fotón, que desempeñó el papel de una «última encarnación» del fotón que viaja en el tiempo «, dijo el profesor de física en la Universidad Queensland, Tim Ralph.
La investigación ayudará a los investigadores a conectar un puente entre dos teorías críticas, dijo Ringbauer. «El tema de los viajes en el tiempo se caracteriza entre dos de nuestras teorías físicas más exitosas, sin embargo incompatibles: La teoría general de la relatividad de Einstein y la mecánica cuántica», explicó Ringbauer. «La teoría de Einstein describe el mundo en gran escala de las estrellas y galaxias, mientras que la mecánica cuántica es una excelente descripción del mundo en una muy pequeña escala de los átomos y moléculas», agregó.
Según la teoría de Einstein, podría ser posible viajar en el tiempo, cuando se sigue el «tiempo cerrado como curva ‘. Sin embargo, los físicos y los filósofos han debatido esta teoría debido a paradojas, como la paradoja de los abuelos, donde un viajero del tiempo podría evitar que sus abuelos se conocieran, evitando así el nacimiento del propio viajero en el tiempo.
Pero en 1991, se sugirió que el tiempo de viaje en el contexto cuántico podría evitar este tipo de paradojas, ya que las propiedades de las partículas cuánticas son ‘oscuras’ e ‘inciertas’ – y esta es una de las primeras veces que alguien ha simulado el comportamiento de un escenario.
«Vemos en nuestra simulación (como se predijo en 1991) el número de efectos que son posibles, que están prohibidas en la mecánica cuántica estándar», dijo Ringbauer. «Por ejemplo, es perfectamente posible distinguir los estados de un sistema cuántico, que son generalmente distinguibles sólo parcialmente. Esto hace que la criptografía cuántica vulnere el principio de incertidumbre Heisengerg. También muestran que los fotones se comportan de manera diferente dependiendo de cómo fueron creados. «
