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¿Puede el futuro afectar al pasado? Estos experimentos de física demuestran cómo

¿Puede el futuro afectar al pasado? Estos experimentos de física demuestran cómo

Todos sabemos que el mundo cuántico es extraño, pero ¿qué tan extraño es que el futuro pueda afectar al pasado?

Indeterminación Es el hecho de que en la mecánica cuántica, no importa cuánto sepa sobre una partícula cuántica, no puede predecir su estado cuántico hasta que lo mida. En cambio, lo que proporciona la mecánica cuántica son las probabilidades estadísticas de un estado particular.

Esto se resume mejor en el famoso gato en una caja de Schrodinger, que está en un superposición, estando vivo y muerto, hasta que se abra la caja.

El estado de una partícula no solo es desconocido, es realmente indeterminado hasta que se mida. Es el acto de medir en sí mismo lo que fuerza a la partícula, o gato, a colapsar a un estado definido.

El primer experimento

En un experimento realizado en 2015 en la Universidad de Washington en St. Louis, un equipo enfrió un circuito superconductor simple hasta casi el cero absoluto para que ingresara al espacio cuántico. Luego usaron los dos niveles inferiores de energía de este Qubit - el estado fundamental y un estado excitado - como su sistema cuántico modelo.

Las extrañas reglas de la mecánica cuántica establecen que entre estos dos estados, hay un número infinito de estados cuánticos que son superposiciones o combinaciones de los estados fundamental y excitado.

Luego, el equipo hizo lo que se llama una medición "fuerte", que obligó al qubit a uno u otro de los dos estados, pero los científicos se ocultaron el resultado de esa medición.

Luego, hicieron una medición "débil", o fuera de resonancia, colocando el qubit dentro de una caja y enviando algunos fotones de microondas, cuyos campos cuánticos interactuaban con el circuito superconductor. Cuando los fotones salieron de la caja, contenían información sobre el sistema cuántico, pero lo que es más importante, no perturbaron el qubit.

50-50 conjeturas frente a 90-10 conjeturas

Luego, el equipo intentó adivinar el resultado oculto de la medición fuerte.

Calculando hacia adelante en el tiempo, usaron la ecuación de Born que expresa la probabilidad de encontrar el sistema en cualquiera de los dos estados, y sus conjeturas fueron 50-50.

Luego, calcularon hacia atrás en el tiempo cambiando las ecuaciones y obtuvieron lo que llamaron una predicción retrospectiva o "retrodicción". Cuando analizaron las retrodicciones, sus conjeturas fueron 90 por ciento precisas cuando se compararon con el resultado de la medición almacenada.

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El estado cuántico medido incorporó de alguna manera información del futuro y del pasado. Esto es similar a lo que haces hoy para cambiar lo que hiciste ayer.

No es "acción espeluznante a distancia" como Einstein llamó famoso entrelazamiento cuántico, es acción espeluznante a la vezy tiene enormes implicaciones tanto para el tiempo mismo como para la causalidad.

Una de esas implicaciones es que en el mundo cuántico, el tiempo corre tanto hacia atrás como hacia adelante, o que existe simetría temporal.

Y eso implica que la "flecha del tiempo" es en realidad una flecha de dos puntas. El líder del equipo Kater Murch dijo: "No está claro por qué en el mundo real, el mundo está formado por muchas partículas, el tiempo solo avanza y la entropía siempre aumenta".

El segundo experimento

En un experimento publicado el 25 de mayo de 2015, en Física de la naturaleza, los científicos de la Universidad Nacional de Australia enviaron un solo átomo por un camino a través de una rejilla formada por rayos láser. Esto es similar a la rejilla sólida utilizada en el conocido experimento de doble rendija que muestra la naturaleza de onda y partícula dual de la luz.

En el experimento de la Universidad Nacional de Australia, si el átomo actuara como una partícula, viajaría en línea recta, pero si actuara como una onda, produciría las bandas de interferencia.

Luego, los científicos agregaron al azar una segunda rejilla láser.

Cuando estaba presente la segunda rejilla, los átomos crearon el patrón de interferencia. Cuando no estaba allí, se comportaban como partículas y recorrían un solo camino. Sin embargo, solo se determinó si se agregó la segunda rejilla o no después el átomo había atravesado la primera rejilla.

En los casos en que se agregó la segunda rejilla, los átomos se comportaron como ondas antes de se añadió la segunda rejilla.

El autor del estudio, Andrew Truscott, señaló que "un evento futuro hace que el fotón decida su pasado".

El tercer experimento

Yakir Aharonov de la Universidad de Tel-Aviv en Israel y sus colegas han argumentado que cuando un experimento mide "fuertemente" el estado de las partículas cuánticas, esa medición afecta los estados que tenían las partículas durante una medición "débil" anterior.

Aharonov propuso esto por primera vez hace 30 años, y se llama "formalismo vectorial de dos estados" (TSVF).

TSVF considera las correlaciones entre partículas en el espacio-tiempo 4D, en lugar de 3D. El colega de Aharonov, Avshalom Elitzur, del Instituto de Ciencias Weizmann, dice: "En el espacio-tiempo como un todo, es una interacción continua que se extiende entre eventos pasados ​​y futuros".


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