Nuevo Modelo sobre la Teoría del Viaje en el Tiempo

En esta figura se muestran curvas de tipo temporal, a través del flujo convencional (a) y después de una teletransportación con "selección posterior" (b).

Crédito: Seth Lloyd et al.

La posibilidad de regresar en el tiempo y matar a tus ancestros evitando tu propio nacimiento ha colocado en un serio problema a los potenciales viajeros en el tiempo, aún sin considerar los detalles técnicos de construir una máquina del tiempo. Pero una nueva teoría, propuesta por físicos del MIT sugiere que la paradoja del abuelo podría evitarse utilizando una teletransportación cuántica y una "selección posterior" acerca de que puede o no hacer el viajero del tiempo. Así que, mientras el asesinato de un pariente es desgraciadamente posible en el presente, acciones de este tipo podrían estar estrictamente prohibidas si tu trataras de hacerlas durante el viaje al pasado.

El modelo de viaje en el tiempo propuesto por Seth Lloyd, et al, surge de su investigación de la mecánica cuántica de las curvas de tipo temporal (CTC, Closed Timelike Curves) y en la búsqueda por una teoría de gravedad. En términos simples, un CTC es el camino del espacio-tiempo que regresa a su punto de inicio. La existencia de CTC es permitida por la Teoría de la Relatividad General de Einstein, aunque fue Gödel quien los descubrió primero. Como con otras implicaciones de sus teorías, Einstein estuvo un poco inquieto por las CTC.

En esta publicación, los científicos exploran una versión particular de los CTC basado en combinar la teletransportación cuántica con una selección posterior, resultando en una teoría de post-selección de CTC (P-CTC). En teletransportación cuántica, los estados cuánticos están 'enredados' así que cada estado puede ser transmitido a otro en una diferente locación. Los científicos entonces aplicaron el concepto de selección posterior, el cual es capaz de realizar un cálculo automático para aceptar solo ciertos resultados y descartar otros. De esta manera, la selección posterior podría asegurar que solo un cierto tipo de estado puede ser teletransportado. Los estados que "califiquen" para ser teletransportados serán aquellos que sean seleccionados posteriormente para ser consistentes antes de la teletransportación. Solo después de que sean identificados y aprobados se podrá llevar a cabo la teletransportación, así que, en efecto, el estado estaría viajando de regreso en el tiempo. Bajo estas condiciones, el viaje en el tiempo solo puede ocurrir en su misma consistencia, no en forma paradójica.

En la publicación, los investigadores escriben que "El formalismo de los P-CTC muestra que este tipo de viaje cuántico en el tiempo puede ser interpretado como un túnel cuántico 'hacia atrás' en el tiempo, el cual puede tomar lugar aun en la ausencia del clásico camino del futuro al pasado. Debido a que la teoría de P-CTC se sostiene en la selección posterior, esto proporcionad resoluciones consistentes en si mismas con las paradojas: Cualquier cosa que pase en un P-CTC puede también pasar en la mecánica cuántica convencional con alguna probabilidad".

Sin embargo, los científicos hacen notar que prohibir eventos paradójicos podría causar que eventos improbables sucedan con más frecuencia. Estos "extraños e intuitivos efectos" surgirían debido a la naturaleza no linear de los P-CTC. Como una película de acción, donde el héroe siempre logra gestionar una escape a su aparentemente inminente muerte, el abuelo podría siempre manejar (de alguna manera) su supervivencia a los planes asesinos de su nieto. Lloyd explica que "Algunas pequeñas fluctuaciones cuánticas podrían 'batir' las balas en el último momento".

En adición a la prohibición de la paradoja del abuelo, la teoría de P-CTC también tiene la ventaja de queno requiere las distorsiones de espacio-tiempo con las que las teorías tradicionales teorías de viaje en el tiempo cuentan. Estas distorsiones del espacio-tiempo probablemente solo existan en ambientes extremos como el interior de agujeros negros, haciendo que estas teorías sean casi imposibles de realizar.

Aunque los cálculos de selección posterior no son lineales y aún no se mostrado que sean posibles, algunos estudios han demostrado que la mecánica cuántica puede ser no linear y permitir cálculos de selección posterior, los cuales podrían (potencialmente) hacer de los cálculos cuánticos una técnica muy poderosa. Así una computadora podría resolver de forma más eficiente un problema complejo conteniendo una gran cantidad de variables corriendo todas las combinaciones de valores posibles y seleccionando posteriormente solo la combinación que resuelve el problema. Esta estrategia podría trabajar mucho mejor que la estrategia clásica de tratar diferentes combinaciones hasta obtener una que funcione. Por otro lado, otros estudios sugieren que la mecánica cuántica debe ser linea, en parte debido a la aparente 'imposibilidad' de que cosas que la selección posterior permite.

Bucles de tipo temporal cerrados pueden colapsar el tiempo profundo de cualquier circuito a uno, permitiendo calcular cualquier problema no solo más eficientemente, sino instantáneamente.

Crédito: Seth Lloyd et al.

Aún, los científicos esperan que futuras investigaciones revelen si su teoría es o no correcta. Explican que los efectos de los P-CTC pueden ser analizados por experimentos de desempeño de la teletransportación cuántica, y por la selección posterior solo los resultados que corresponden al deseado estado de salida.

En conclusión: "Los P-CTC pueden permitir el viaje en el tiempo en espacio-tiempo sin curvas cerradas de tipo temporal sin relatividad general. Si la naturaleza de alguna manera provee una dinámica no linear que alcance una proyección final, entonces es posible para las partículas (y, principalmente, las personas) hacer un túnel desde el futuro, hacia el pasado".

Para saber más:

The Quantum Mechanics Of Time Travel Through Post-Selected Teleportation

Seth Lloyd, Lorenzo Maccone, Raúl García-Patrón, Vittorio Giovannetti, Yutaka Shikano.