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Usando un computer quantistico come macchina del tempo, gli scienziati sono riusciti ad "invertire" i secondi

28 Luglio 2019 • di Simone Fabriziani
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Vi siete mai chiesti se fosse possibile viaggiare nel tempo? La risposta della scienza è sempre stata piuttosto controversa: sarebbe possibile secondo gli assiomi delle leggi della fisica, ma ad oggi non esiste alcuna macchina o dispositivo creato dall'ingegno umano che possa permetterlo. Inoltre, è la stessa scienza a confermare che il viaggio a ritroso nelle lancette di un orologio è possibile, ma solo nella pura teoria dei numeri. Un esperimento innovativo potrebbe però invertire questa tendenza.

immagine: Reddit

Alcuni ricercatori russi e statunitensi si sono uniti per piegare, o perlomeno infrangere, una delle leggi fondamentali della fisica in materia di energia, ovvero la seconda legge della termodinamica. Questa legge in buona sostanza afferma che le cose calde nel tempo diventano via via sempre più fredde nel momento in cui l'energia si trasforma e si diffonde dalle aree in cui è più intensa. In poche parole, conferma scientificamente perché il tuo caffè non potrà mai rimanere caldo in un ambiente la cui temperatura è inferiore.

La stessa seconda legge della termodinamica è strettamente legata all'idea del tempo inteso come una freccia che pone una direzione unica che dal presente va verso il futuro; in parole povere, è la stessa legge che spiega perché ci ricordiamo cosa abbiamo fatto ore prima ma non possiamo avere memoria di cosa faremo la prossima estate. Ma questi ricercatori e scienziati hanno dato una bella scossa alla seconda legge della termodinamica con risultati inaspettati.

Per capire l'esperimento intrapreso dal team scientifico, è necessario comprendere come funzioni la cosiddetta "equazione di Schroedinger": immaginiamo un tavolo da biliardo a luci spente con la pallina che teniamo ben stretta tra le mani; la palla (che equivale al nostro "dato quantistico") viene lasciata andare sul tavolo a luci spente; l'equazione dice in poche parole che la palla è da qualche parte sul tavolo che si muove ad una certa velocità; in termini di fisica quantistica, la palla ora è sul tavolo ad infinite e possibili velocità, solo che alcune sono più probabili delle altre. Quello di cui però possiamo essere sicuri è che, una frazione di secondo dopo il lancio, la pallina (l'informazione) è ancora vicina alla nostra mano e si muove ad una velocità elevata. Nel tempo dunque, le possibilità delle posizioni e della velocità di una particella si espandono.

L'equazione di Schroedinger però è reversibile secondo l'esperimento effettuato, vale a dire che è possibile, in scala quantistica, "riavvolgere" l'azione del lancio della pallina localizzandola nel medesimo periodo di tempo.

 

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Il team ha usato lo stato indeterminato delle particelle di un computer quantistico come pallina da biliardo e le manipolazioni al pc stesso come "macchina del tempo". Ogni stato delle particelle (o qubit) corrispondeva a una mano che reggeva la palla da biliardo e, una volta messo in azione il computer quantistico, questi stati sono trasformati in possibilità limitate nel tempo tali che il principio dell'equazione di Schroedinger è stato deliberatamente "riavvolto"; è stato come lanciare infinite palline sul tavolo e vederle "riavvolgersi" nel tempo tutte assieme nella loro posizione iniziale.

Nonostante questo esperimento potrà senza dubbio aiutare il mondo scientifico a capire ed analizzare meglio i computer quantistici, è comunque la prova inconfutabile non soltanto del perché il tempo scorra in una sola direzione, ma che, a livello di particelle infinitesimali, una macchina per riavvolgere il tempo ora è perlomeno possibile.

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