La física cuántica vuelve a dejarnos una de esas noticias que parecen sacadas de una película. Un grupo de investigadores ha demostrado que, en ciertas condiciones muy controladas, se puede simular algo parecido a corregir una decisión cuántica después de haberla tomado. Suena a mensaje enviado al pasado, pero la realidad es bastante más fina.
No estamos ante una máquina del tiempo, ni ante la posibilidad de cambiar lo que hicimos ayer. El estudio habla de entrelazamiento cuántico, fotones, mediciones muy precisas y un truco estadístico que solo funciona algunas veces. Aun así, el hallazgo es importante porque podría ayudar a mejorar experimentos científicos en los que cada partícula cuenta. Y eso no es poca cosa.
Qué se ha logrado
El trabajo ha sido desarrollado por investigadores vinculados a la Universidad de Cambridge, ETH Zürich, el NIST y la Universidad de Maryland. La idea central es sencilla de decir, aunque difícil de hacer. Usaron modelos cuánticos para simular qué pasaría si una partícula pudiera recorrer una «curva temporal cerrada», un camino hipotético que vuelve hacia atrás en el tiempo.
La clave está en que no viaja una persona, ni un objeto, ni un mensaje como los que mandamos por el móvil. Lo que se manipula es información cuántica dentro de un sistema preparado para ello. En la práctica, el equipo muestra que un estado útil puede ser enviado de forma efectiva hacia un momento anterior del experimento mediante entrelazamiento y postselección.
¿Y qué significa esto para alguien que no vive rodeado de pizarras llenas de ecuaciones? Significa que los científicos pueden aprender algo después de una medición y usar el sistema cuántico para que, en algunos casos, parezca que esa información ya estaba disponible antes.
El truco del entrelazamiento
El entrelazamiento cuántico es una de las piezas más extrañas de la física moderna. Dos partículas pueden quedar conectadas de tal manera que lo que ocurre con una está relacionado con lo que ocurre con la otra, incluso si están separadas. No es magia. Es física, pero de la que obliga a leer dos veces.
En el experimento teórico, una partícula se usa en una medición. Después, al conocer qué preparación habría sido mejor, los investigadores manipulan la segunda partícula entrelazada para alterar de forma efectiva el estado anterior de la primera. Nicole Yunger Halpern lo explicó así en el comunicado de Cambridge, el experimentador manipula la segunda partícula para «alterar de forma efectiva» el estado pasado de la primera.
La palabra importante aquí es «efectiva». No significa que el pasado del universo se haya reescrito como quien corrige una frase en un documento. Significa que, dentro del modelo cuántico, el resultado se comporta como si se hubiera corregido una elección anterior.
Solo funciona algunas veces
Aquí llega el detalle que enfría el entusiasmo. El propio equipo señala que el efecto solo funciona una de cada cuatro veces. Dicho de otra forma, tiene un 75% de probabilidad de fallar.
Eso cambia mucho la lectura de la noticia. No es un botón mágico para enviar información al pasado cuando queramos. Es más bien una herramienta probabilística en la que se lanzan muchas opciones y luego se filtran las que han funcionado.
Los investigadores comparan el proceso con enviar muchos paquetes antes de saber cuál era el regalo correcto. Cuando ya se sabe la respuesta, se seleccionan los paquetes adecuados y se descartan los demás. Parece tramposo, pero en física cuántica la selección posterior de resultados tiene un papel real.
Por qué interesa a la ciencia
El campo donde esto puede ser útil se llama metrología cuántica. Dicho fácil, es la ciencia de medir cosas con muchísima precisión usando partículas como fotones. Puede servir para estudiar materiales, detectar señales muy débiles o mejorar sensores que trabajan en la frontera de lo posible.
En una medición normal, los fotones deben prepararse antes de llegar a la muestra. El problema es que, a veces, solo se descubre después cuál habría sido la mejor preparación. El modelo de Cambridge apunta a que el entrelazamiento puede ayudar a rescatar parte de esa oportunidad perdida.
En el fondo, lo que busca este trabajo no es viajar al pasado, sino mejorar el presente del experimento. Si una pequeña parte de los fotones lleva la información correcta, un filtro permite dejar pasar los útiles y rechazar los demás. Es una mejora modesta, pero en laboratorio las mejoras pequeñas pueden abrir puertas enormes.
No es ciencia ficción
David Arvidsson-Shukur, autor principal del estudio, fue claro al rebajar la expectativa. «No proponemos una máquina del tiempo», afirmó. La frase importa porque evita el malentendido más fácil de todos.
Tampoco se puede usar esto para cambiar decisiones personales, borrar errores o mandar una advertencia al pasado. Las personas, los coches, los móviles y hasta una simple taza de café son sistemas demasiado grandes y complejos. En cuanto el mundo cotidiano entra en escena, la delicadeza cuántica se pierde.
Por eso conviene mirar el hallazgo con dos ideas a la vez. Es muy raro, sí. Pero también está limitado a condiciones muy concretas, con partículas, filtros y modelos matemáticos que no se parecen a nuestra vida diaria.
Lo que queda por comprobar
El estudio se mueve en el terreno de las simulaciones cuánticas y de los experimentos pensados para entender mejor los límites de la mecánica cuántica. Las curvas temporales cerradas siguen siendo hipotéticas. No hay una prueba de que existan como caminos reales por los que podamos viajar hacia atrás.
Aun así, el trabajo tiene valor porque muestra una ventaja que la física clásica no permite. El entrelazamiento puede ofrecer una forma de obtener mejores resultados en ciertos problemas de medición, incluso cuando la información útil aparece tarde. Ahí está la parte interesante.
La cuántica, una vez más, no nos da la película que imaginábamos, pero sí una herramienta más extraña y quizá más útil. No cambia el ayer de nadie. Pero podría ayudar a diseñar mejores experimentos mañana.
El estudio ha sido publicado en la revista Physical Review Letters.
