En la edición del 28 de Enero de Physical Review Letters, un equipo propone una nueva forma de decidir la posibilidad o imposibilidad de estados cuánticos que viajan hacia adelante y hacia atrás en el tiempo. El nuevo criterio automáticamente rechaza versiones cuánticas de la "paradoja del abuelo", en el que una persona viaja atrás en el tiempo y mata a su antecesor, garantizando así su propia muerte.
La teoría de la relatividad general de Einstein del espacio y tiempo, permite la existencia de curvas cerradas de tipo tiempo(CTCs) - rutas que van hacia adelante en el tiempo, luego de vuelta otra vez para reconectarse y formar lazos cerrados. Aunque no está claro si los CTC se pueden crear, no obstante, los físicos han explorado sus posibles consecuencias, incluyendo su influencia en la mecánica cuántica.
una partícula cuántica puede viajar alrededor de un lazo en el tiempo y volver a reaparecer en el mismo momento de la interacción con otra partícula sin crear una paradoja pero debe cumplir con estrictos criterios de coherencia.
Un evento cuántico ordinario podría implicar dos partículas que se mueven hacia delante en el tiempo, cambiando entre sí mediante la interacción en algún momento,para entonces ir por caminos separados en el futuro. Sin embargo, si una partícula de salida entra en un CTC, ella puede doblar hacia atrás y convertirse en una de las partículas entrantes- por lo tanto influye en su propia transformación. En 1991, el físico de la Universidad de Oxford David Deutsch propuso una condición de consistencia para evitar paradojas de viajes en el tiempo: una partícula que enlaza de regreso en el tiempo de esta forma debería estar en el mismo estado cuántico cuando vuelve a aparecer en el pasado inmediato de la interacción, como era cuando salió de la interacción para el futuro inmediato [ ver aquí para más información].
Para ver cómo esta condición trabaja, imagine una partícula cuántica que tiene estados etiquetados como 0 y 1. Viaja alrededor de un CTC y, a su regreso, interactúa con una partícula "externa" de tal forma que el 0 se convierte en 1 y el 1 se convierte en 0. Esta partícula presenta una paradoja del abuelo cuántica: cuando ella regresa alrededor del lazo , ella cambia su anterior estado al estado opuesto. Sin embargo, Deutsch demostró que la consistencia es posible si la partícula se encuentra en una superposición - un estado que es a partes iguales 0 y 1. La interacción intercambia el 0 y el 1, pero la situación general se mantiene sin cambios. Para que esto funcione, la partícula exterior también debe estar en una superposición que va y viene.
La paradoja se evita, pero surge una dificultad si la partícula exterior se mide.Entonces no puede permanecer en una superposición, sino que debe ser definitivamente 0 o 1 - lo que significa que la partícula CTC no puede tampoco permanecer en una superposición. Para mantener la coherencia, Deutsch sostuvo que la partícula CTC debe existir en dos universos paralelos - el "1-universo" y el "0-universo" - y continuamente cambia entre ellos, de modo que ninguna contradicción se produce en cualquiera de ellos.
Lorenzo Maccone, del Instituto de Tecnología de Massachusetts y la Universidad de Pavía, en Italia, y sus colegas proponen una condición más estricta que evita estas dificultades. Ellos exigen que cualquier medida de la partícula que va hacia el futuro debería producir el mismo resultado que la medición cuando ella vuelve del pasado. Así que cualquier estado que pueda alterar el pasado, cuando se diera la vuelta otra vez no está permitido, y no pueden surgir paradojas tipo abuelo.
Tal vez sorprendentemente, "todavía podemos tener CTC incluso con esta condición fuerte", dice Maccone. Sólo los estados que eviten paradojas después de la interacción son capaces de existir de antemano, así que el equipo llama a su condición de "post-selección".
Para demostrar estas ideas, el equipo realizó un experimento con fotones que muestra que la consistencia de la condición de hecho escoge estados específicos y destruye todo lo demás. A falta de un CTC real para realizar la post-selección, el equipo creó fotones en un estado cuántico específico para la entrada, un estado donde la polarización no era conocida o medida, pero había una relación con otra propiedad, asociadas con la trayectoria del fotón. Cuando el fotón pasó por el experimento, sufrió cambios que imitaban el 0 a 1 reproduciendo lo que ocurre en la disposición imaginada de viaje en el tiempo. El equipo halló que sólo aquellos fotones que no darían lugar a paradojas salieron ilesos. Aunque el resultado sea acorde con las expectativas, nadie ha simulado un viaje en el tiempo de esta manera antes.
Una extraña consecuencia de la post-selección es que debido a la presencia de un CTC anula los estados paradójicos por completo, lo que puede rechazar algunos estados que hoy parecen inofensivos, pero tienen consecuencias inaceptables después. "En principio, se podría detectar la existencia futura de las máquinas del tiempo ... buscando por desviaciones ahora de las predicciones de la mecánica cuántica", dice Todd Brun, de la Universidad del Sur de California en Los Ángeles. Aunque, añade, es difícil saber de antemano en qué medida.
leer el estudio AQUÍ
fuente de la información:
http://focus.aps.org/story/v27/st5
La teoría de la relatividad general de Einstein del espacio y tiempo, permite la existencia de curvas cerradas de tipo tiempo(CTCs) - rutas que van hacia adelante en el tiempo, luego de vuelta otra vez para reconectarse y formar lazos cerrados. Aunque no está claro si los CTC se pueden crear, no obstante, los físicos han explorado sus posibles consecuencias, incluyendo su influencia en la mecánica cuántica.
una partícula cuántica puede viajar alrededor de un lazo en el tiempo y volver a reaparecer en el mismo momento de la interacción con otra partícula sin crear una paradoja pero debe cumplir con estrictos criterios de coherencia.
Un evento cuántico ordinario podría implicar dos partículas que se mueven hacia delante en el tiempo, cambiando entre sí mediante la interacción en algún momento,para entonces ir por caminos separados en el futuro. Sin embargo, si una partícula de salida entra en un CTC, ella puede doblar hacia atrás y convertirse en una de las partículas entrantes- por lo tanto influye en su propia transformación. En 1991, el físico de la Universidad de Oxford David Deutsch propuso una condición de consistencia para evitar paradojas de viajes en el tiempo: una partícula que enlaza de regreso en el tiempo de esta forma debería estar en el mismo estado cuántico cuando vuelve a aparecer en el pasado inmediato de la interacción, como era cuando salió de la interacción para el futuro inmediato [ ver aquí para más información].
Para ver cómo esta condición trabaja, imagine una partícula cuántica que tiene estados etiquetados como 0 y 1. Viaja alrededor de un CTC y, a su regreso, interactúa con una partícula "externa" de tal forma que el 0 se convierte en 1 y el 1 se convierte en 0. Esta partícula presenta una paradoja del abuelo cuántica: cuando ella regresa alrededor del lazo , ella cambia su anterior estado al estado opuesto. Sin embargo, Deutsch demostró que la consistencia es posible si la partícula se encuentra en una superposición - un estado que es a partes iguales 0 y 1. La interacción intercambia el 0 y el 1, pero la situación general se mantiene sin cambios. Para que esto funcione, la partícula exterior también debe estar en una superposición que va y viene.
La paradoja se evita, pero surge una dificultad si la partícula exterior se mide.Entonces no puede permanecer en una superposición, sino que debe ser definitivamente 0 o 1 - lo que significa que la partícula CTC no puede tampoco permanecer en una superposición. Para mantener la coherencia, Deutsch sostuvo que la partícula CTC debe existir en dos universos paralelos - el "1-universo" y el "0-universo" - y continuamente cambia entre ellos, de modo que ninguna contradicción se produce en cualquiera de ellos.
Lorenzo Maccone, del Instituto de Tecnología de Massachusetts y la Universidad de Pavía, en Italia, y sus colegas proponen una condición más estricta que evita estas dificultades. Ellos exigen que cualquier medida de la partícula que va hacia el futuro debería producir el mismo resultado que la medición cuando ella vuelve del pasado. Así que cualquier estado que pueda alterar el pasado, cuando se diera la vuelta otra vez no está permitido, y no pueden surgir paradojas tipo abuelo.
Tal vez sorprendentemente, "todavía podemos tener CTC incluso con esta condición fuerte", dice Maccone. Sólo los estados que eviten paradojas después de la interacción son capaces de existir de antemano, así que el equipo llama a su condición de "post-selección".
Para demostrar estas ideas, el equipo realizó un experimento con fotones que muestra que la consistencia de la condición de hecho escoge estados específicos y destruye todo lo demás. A falta de un CTC real para realizar la post-selección, el equipo creó fotones en un estado cuántico específico para la entrada, un estado donde la polarización no era conocida o medida, pero había una relación con otra propiedad, asociadas con la trayectoria del fotón. Cuando el fotón pasó por el experimento, sufrió cambios que imitaban el 0 a 1 reproduciendo lo que ocurre en la disposición imaginada de viaje en el tiempo. El equipo halló que sólo aquellos fotones que no darían lugar a paradojas salieron ilesos. Aunque el resultado sea acorde con las expectativas, nadie ha simulado un viaje en el tiempo de esta manera antes.
Una extraña consecuencia de la post-selección es que debido a la presencia de un CTC anula los estados paradójicos por completo, lo que puede rechazar algunos estados que hoy parecen inofensivos, pero tienen consecuencias inaceptables después. "En principio, se podría detectar la existencia futura de las máquinas del tiempo ... buscando por desviaciones ahora de las predicciones de la mecánica cuántica", dice Todd Brun, de la Universidad del Sur de California en Los Ángeles. Aunque, añade, es difícil saber de antemano en qué medida.
leer el estudio AQUÍ
fuente de la información:
http://focus.aps.org/story/v27/st5
