Roberta De Carolis Un gruppo di ricerca guidato dall’Università di Cambridge ha simulato cosa potrebbe accadere se si potesse viaggiare nel tempo “manipolando” l’entaglement quantistico, un fenomeno che, per definizione, appartiene esclusivamente al mondo subatomico. Non abbiamo però (ancora) una vera macchina del tempo
©Università di Cambridge
Non è una macchina del tempo (ancora non ci siamo arrivati), ma l’esperimento di un gruppo di ricerca guidato dall’Università di Cambridge (Regno Unito) è comunque una pietra miliare: gli scienziati hanno infatti simulato cosa potrebbe accadere se si potesse davvero viaggiare nel tempo. Sono arrivati al risultato “manipolando” l’entaglement quantistico.
Per definizione, l’entaglement quantistico è fenomeno che appartiene esclusivamente al mondo subatomico e che può essere descritto come un assurdo del mondo fisico “visibile”: lo stato di un sistema subatomico, ovvero l’insieme delle sue “condizioni”, non può essere descritto singolarmente, ovvero non è possibile sapere informazioni di un unico sistema se non insieme ad altri, per cui se ne osserviamo uno di fatto osserviamo in contemporanea anche altri.
I fisici hanno dimostrato oggi che la simulazione di ipotetici viaggi nel tempo potrebbe davvero risolvere problemi sperimentali che sembrano impossibili da risolvere utilizzando la fisica standard. Infatti piegando la freccia del tempo, in alcuni casi, si potrebbero modificare retroattivamente le azioni passate e migliorare i loro risultati nel presente.
Ma le particelle possono davvero viaggiare indietro nel tempo? L’argomento è molto controverso tra i fisici, nonostante precedenti simulazioni avessero mostrato come potrebbero comportarsi cicli spaziotemporali se esistessero.
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Collegando la loro nuova teoria alla metrologia quantistica, che utilizza la teoria quantistica per effettuare misurazioni altamente sensibili, i ricercatori di Cambridge hanno dimostrato che l’entanglement può risolvere problemi che altrimenti sembrerebbero impossibili.
Immagina di voler inviare un regalo a qualcuno: devi inviarlo il giorno x per assicurarti che arrivi dopo tre giorni. Tuttavia, ricevi la lista dei desideri di quella persona solo il secondo giorno. Quindi, in questo scenario rispettoso della cronologia, è impossibile per te sapere in anticipo cosa vorranno in regalo ed essere sicuro di inviare quello giusto – spiega David Arvidsson-Shukur, primo autore della ricerca – Ora immagina di poter modificare ciò che invii il giorno x con le informazioni della lista dei desideri ricevute il secondo giorno
Ecco, la simulazione compiuta oggi con successo utilizza la manipolazione dell’entanglement quantistico per mostrare come si potrebbe modificare retroattivamente le azioni precedenti per garantire che il risultato finale sia quello desiderato.
Chiaramente è una simulazione e ha sfruttato delle proprietà “impossibili” nel mondo fisico visibile. Nella fisica quantistica, infatti, se due particelle sono abbastanza vicine tra loro da interagire, possono rimanere connesse anche se separate (tanto che qualcuno aveva definito l’equazione di Dirac come formula dell’amore), cosa che non si verifica nel mondo fisico classico.
Ma la fisica quantistica non è del tutto speculazione teorica, perché è anche alla base dell’informatica quantistica: l’utilizzo di particelle connesse per eseguire calcoli troppo complessi per i computer classici.
Nella nostra proposta, uno sperimentatore intreccia due particelle – continua a spiegare la coautrice Nicole Yunger Halpern – La prima particella viene quindi inviata per essere utilizzata in un esperimento. Dopo aver ottenuto nuove informazioni, lo sperimentatore manipola la seconda particella per alterare efficacemente lo stato passato della prima particella, cambiando il risultato dell’esperimento
Successo, ma con un limite
L’effetto è notevole, ma si verifica solo una volta su quattro – allerta Arvidsson-Shukur – In altre parole, la simulazione ha una probabilità di fallimento del 75%. Ma la buona notizia è che sai se hai fallito. Se rimaniamo con l’analogia del regalo, una volta su quattro il regalo sarà quello desiderato (ad esempio un paio di pantaloni), un’altra volta sarà un paio di pantaloni ma della taglia sbagliata, o del colore sbagliato, oppure sarà una giacca
Per contrastare l’elevata probabilità di fallimento, i teorici propongono di inviare un numero enorme di particelle entangled, sapendo che alcuni alla fine porteranno le informazioni corrette e aggiornate.
Consideriamo la nostra precedente analogia sui doni – continua l’altro coautore Aidan McConnell – Diciamo che l’invio di regali è poco costoso e possiamo inviare numerosi pacchi il primo giorno. Il secondo giorno sappiamo quale regalo avremmo dovuto inviare. Quando i pacchi arrivano, il terzo giorno, un regalo su quattro sarà corretto e noi li selezioniamo dicendo al destinatario quali consegne buttare via
In realtà, spiegano i ricercatori, il fatto di dover usare un filtro per far funzionare questo esperimento è piuttosto rassicurante: infatti il mondo sarebbe molto strano se la simulazione del viaggio nel tempo funzionasse ogni volta, in quanto si contraddirebbero la relatività e tutte le teorie su cui gli scienziati stanno costruendo la nostra comprensione dell’Universo.
Non stiamo proponendo una macchina per viaggiare nel tempo ma un’immersione profonda nei fondamenti della meccanica quantistica. Queste simulazioni non ti permettono di tornare indietro e modificare il tuo passato, ma di creare un domani migliore risolvendo oggi i problemi di ieri
Il lavoro è stato pubblicato su Physical Review Letters.
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Fonti: Università di Cambridge / Physical Review Letters
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