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Por Dennis Overbye

En “El Curioso Caso de Benjamin Button”, un cuento de F. Scott Fitzgerald y luego una película, un hombre envejece al revés: nace como un viejo y muere como un bebé.
Esto no se ve en la vida normal. La pregunta es ¿por qué no?

Un equipo de físicos cuánticos informó a principios de este año que había logrado crear un algoritmo computacional que actúa como la “fuente de la juventud”. Con la ayuda de una computadora cuántica IBM, lograron revertir una millonésima de segundo de envejecimiento de una sola partícula elemental simulada. No obstante, fue una limitada victoria en el mejor de los casos, al requerir manipulaciones tan poco probables de ocurrir de manera natural que sólo reforzó la noción de que estamos irremediablemente atrapados en el flujo del tiempo.

“Demostramos que hacer retroceder el tiempo incluso en UNA sola partícula cuántica es una tarea insuperable para la naturaleza por sí sola”, declaró en un correo electrónico Valerii M. Vinokur, del Laboratorio Nacional de Argonne, y miembro del grupo de científicos encabezados por Gordey B. Lesovik del Instituto de Física y Tecnología de Moscú.

De acuerdo con la teoría cuántica, el cuerpo paradójico de reglas que rigen al universo subatómico, ni siquiera una sola partícula puede revertir su propio curso a través del tiempo. El principio de incertidumbre, que yace al centro de la mecánica cuántica, señala que, en cualquier momento dado, se puede especificar ya sea la ubicación o la velocidad de una partícula subatómica, pero no ambas cosas.

Vinokur comparó el reto de enviar una veloz bola de billar de regreso a donde salió. Parece fácil: pegarle con un taco. Pero es una bola cuántica, entra el principio de incertidumbre: puedes saber qué tan fuerte pegarle a la bola, o en que dirección, pero no ambas cosas.

En la mecánica cuántica, la bola es de hecho una onda: una vez que se sabe la ubicación, se propaga como las ondas en un estanque y evoluciona. Hacer que vaya hacia atrás requiere revertir las fases de las ondas, una operación demasiado compleja como para que la naturaleza la realice por sí sola.

Aquí aparece la computadora cuántica. A diferencia de las computadoras normales, que procesan una serie de ceros y unos, o bits, las computadoras cuánticas están hechas de cúbits o bits cuánticos, cada uno de los cuales puede ser cero y uno al mismo tiempo. Como resultado, una computadora cuántica puede ejecutar miles o millones de cálculos simultáneamente. Usando una computadora cuántica IBM que está disponible en línea para el público, Lesovik y su equipo intentaron hacer exactamente eso. Querían hacer que una función de onda retrocediera.

“Está por verse”, escribió el equipo en su artículo que publicó en febrero, “si la irreversibilidad del tiempo es una ley fundamental de la naturaleza o si, por el contrario, podría eludirse”.

El experimento para revertir el tiempo fue un proceso de cuatro pasos. Los cúbits fueron preparados en un estado inicial que imitaba a un “átomo artificial”, explicó Vinokur. Los cúbits se enredaron, lo que significó que cualquier cosa que le ocurriera a un cúbit afectaba a los otros.

Luego, el equipo dio golpecitos en los cúbits con pulsos de radio de microondas, lo que empujó a los cúbits hacia una mayor complejidad. Tras una millonésima de segundo, los científicos detuvieron esta fase —”el programa de evolución”— y sometieron a los cúbits a otro pulso, para revertir su fase y alistarlos para transferirlos a su estado juvenil.

“En lenguaje gráfico, convertimos los anillos en expansión del estanque en los anillos que están listos para regresar a su origen”, explicó Vinokur. Esto tomó otra millonésima de segundo.

Por último, el equipo volvió a encender el programa de evolución, y los cúbits regresaron a su alineación original. De hecho, se hicieron una millonésima de segundo más jóvenes. El algoritmo casi siempre funcionó. Logró regresar a los cúbits a sus estados juveniles el 85 por ciento de las veces.

A la larga, se necesitarán máquinas con cientos de cúbits para lograr las ambiciones de los matemáticos cuánticos. Cuando tales computadoras estén disponibles, el algoritmo de reversión del tiempo del equipo podría usarse para ponerlas a prueba.

The New York Times