La simulazione del viaggio nel tempo con la meccanica quantistica

La meccanica quantistica permette di simulare un loop temporale chiuso, modificando retroattivamente le azioni passate per ottenere l’esito desiderato.

Un tunnel astratto con piastrelle futuristiche e luce

La meccanica quantistica consente agli scienziati di creare una versione “falsa” del viaggio nel tempo. (pixelparticle/Shutterstock.com)

La saggezza del dopo, come si dice, è chiara a tutti, ma a volte sarebbe bello conoscere gli esiti prima di prendere una decisione. Questo vale tanto per la vita di tutti i giorni quanto per la meccanica quantistica. Ma sembra che il mondo quantistico abbia qualcosa che noi non abbiamo: un modo per modificare le scelte di ieri oggi, prima che diventino gli errori di domani.

Tutto questo non è viaggio nel tempo. I fisici rimangono scettici su questa possibilità. Tuttavia, è possibile simulare un loop temporale chiuso con la meccanica quantistica, grazie alla proprietà dell’entanglement. Quando due particelle sono entangled, sono in uno stato unico anche se sono separate da distanze enormi. Una modifica ad una comporta una modifica all’altra, e questo avviene istantaneamente.

Quindi una particella può essere preparata per un esperimento, entangled e inviata all’esperimento. Poi gli scienziati possono modificare il suo compagno entangled, cambiando il modo in cui la particella nell’esperimento si comporta. Nella proposta degli scienziati, un sperimentatore entangla due particelle. La prima particella viene quindi inviata per essere utilizzata in un esperimento. Dopo aver acquisito nuove informazioni, l’esperimentatore manipola la seconda particella per alterare efficacemente lo stato passato della prima particella, cambiando l’esito dell’esperimento.

Immagina che qualcuno voglia inviare un regalo a un’altra persona: deve inviarlo il giorno uno per assicurarsi che arrivi il giorno tre. Tuttavia, riceve la lista dei desideri di quella persona solo il giorno due. Quindi, in questo scenario che rispetta la cronologia, è impossibile sapere in anticipo cosa vorranno come regalo e assicurarsi di inviare quello giusto. Ora immagina di poter cambiare ciò che viene inviato il giorno uno con le informazioni ricevute sulla lista dei desideri il giorno due.

La simulazione utilizza la manipolazione dell’entanglement quantistico per mostrare come potrebbe essere possibile modificare retroattivamente le azioni precedenti per assicurarsi che l’esito finale sia quello desiderato. Tuttavia, l’impostazione è una simulazione perché produce questo effetto in modo probabilistico. Quindi, ci sono un certo numero di volte in cui sembra che si sia viaggiato nel tempo, ma non sempre. L’effetto si verifica solo una volta su quattro.

Ma la buona notizia è che si sa se si è fallito. Se si rimane con l’analogia del regalo, una volta su quattro, il regalo sarà quello desiderato, un’altra volta sarà un paio di pantaloni ma della taglia sbagliata, o del colore sbagliato, o sarà una giacca. Quindi si può perfezionare un esperimento in questo modo dopo il fatto, inviando molti fotoni entangled – particelle di luce – con alcuni di essi che portano le informazioni corrette. Si utilizzerebbe un filtro per vedere effettivamente i fotoni che sembrerebbero aver viaggiato nel tempo.

Il fatto che si debba usare un filtro per far funzionare l’esperimento è in realtà molto rassicurante. Il mondo sarebbe molto strano se la simulazione di viaggio nel tempo funzionasse ogni volta. La relatività e tutte le teorie su cui stiamo costruendo la nostra comprensione dell’universo sarebbero fuori dalla finestra.

Lo studio è stato pubblicato su Physical Review Letters.

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