Inverta a direção do tempo. Coisas de ficção científica, vamos pensar imediatamente. Mas um novo experimento conduzido por físicos russos, suíços e americanos teria conseguido fazê-lo graças a uma máquina do tempo especial, um computador quântico.
Pesquisadores do Instituto de Física de Moscou e colegas relataram o estado de um computador quântico a uma fração de segundo no passado.
Um experimento considerado revolucionário que parece ir contra uma das leis cardeais da física. Segundo os autores, isso poderia até violar a segunda lei da termodinâmica, que postula a direção unilateral do tempo: do passado para o futuro. A maioria das leis da física funciona nos dois sentidos, no futuro e no passado. Mas o universo tem uma regra que só tem um sentido: a segunda lei da termodinâmica, que descreve a progressão da ordem para a desordem.
"Criamos artificialmente um estado que evolui na direção oposta à da seta termodinâmica do tempo", são as palavras do principal autor do estudo, Gordey Lesovik, que chefia o Laboratório de Física de Tecnologia da Informação Quântica do Instituto de Moscou de Física.
Os cientistas, para que seu experimento fosse compreendido, convidaram-no a compará-lo a um conjunto de bolas de bilhar, inicialmente ordenadas em forma de pirâmide e depois movidas. Os pesquisadores explicam:
“Imagine que alguém registrou um taco quebrando a pirâmide, bolas de bilhar se espalhando em todas as direções. Não é necessário conhecer as regras do jogo para distinguir o cenário real do jogo reverso. O que torna isso tão absurdo é nossa compreensão intuitiva da segunda lei da termodinâmica: um sistema isolado permanece estático ou evolui para um estado de caos, em vez de ordem. A maioria das outras leis da física não evita que as bolas de bilhar rolantes se juntem em uma pirâmide, o chá infundido retorne ao saquinho de chá ou um vulcão 'explodindo' ao contrário. Mas não vemos nada disso acontecendo, porque isso exigiria que um sistema isolado assumisse um estado mais ordenado sem qualquer intervenção externa.contrário à segunda lei da termodinâmica ".
A "máquina do tempo", descrita em seu artigo publicado na Scientific Reports, é um computador quântico, cujas unidades de informação são qubits, ou "bits quânticos" que, além dos valores zero e um, podem assumir outro em grau de sobreposição de ambos os estados.
No experimento, foi lançado um “programa de evolução” que levou os qubits a se tornarem um modelo de zeros e uns com mudanças cada vez mais complexas. Durante esse processo, a ordem foi perdida, assim como quando bolas de bilhar são atingidas e espalhadas com um taco.
Posteriormente, outro programa mudou o estado do computador quântico de tal forma que ele evoluiu "para trás" do caos à ordem. Na verdade, isso o levou de volta no tempo.
Os cientistas também calcularam a probabilidade de que um elétron no espaço interestelar vazio pudesse retornar espontaneamente ao seu passado recente, pelo menos por uma fração de segundo.
“Vamos supor que o elétron esteja localizado quando começarmos a observá-lo. Isso significa que temos certeza de sua posição no espaço ”, diz o coautor do estudo Andrey Lebedev, da ETH Zurich.
O físico explica que a evolução do estado do elétron é governada pela equação de Schrödinger. Embora não faça distinção entre o futuro e o passado, a região do espaço que contém o elétron se espalhará muito rapidamente. Em outras palavras, o sistema tende a se tornar mais caótico.
Nesse ponto, os pesquisadores descobriram que 85 por cento das vezes, o computador quântico de dois qubit realmente retornava ao seu estado inicial. Quando três qubits estavam envolvidos, mais erros ocorreram, resultando em uma taxa de sucesso de 50%. Os erros são devido a imperfeições no computador quântico atual que podem ser resolvidas por dispositivos mais sofisticados.
Embora os estudos atualmente se limitem a computadores quânticos, uma coisa é certa: Marty e Doc estariam revirando os olhos hoje.
Francesca Mancuso
