Usare la meccanica quantistica per prevedere gli effetti del viaggio nel tempo. Ecco i risultati di una ricerca di Oxford

Un team di ricercatori dell’Università di Cambridge ha dimostrato di poter simulare cosa succederebbe se si potesse viaggiare indietro nel tempo giocando con l’entanglement quantistico, un concetto centrale nella meccanica quantistica che consente alle particelle di essere intrinsecamente collegate.

L’entanglement quantistico è un fenomeno fondamentale e intrigante nella meccanica quantistica. Si verifica quando due o più particelle diventano correlate in modo tale che lo stato di una particella non possa essere descritto in modo indipendente dello stato dell’altra (o delle altre), anche quando sono separate da grandi distanze. Questo significa che le proprietà di una particella, come la sua spin o polarizzazione, dipendono dalle proprietà dell’altra (o delle altre) particelle.

Le particelle quantistiche esistono in una sovrapposizione di stati possibili. Questo significa che fino a quando non viene effettuata una misurazione, ogni particella non ha un valore definito per le sue proprietà. Invece, ha una distribuzione di probabilità di valori possibili, e qui cadiamo nel “Principio di indeterminatezza di Schroedinger“.

Grazie al fatto che due particelle possono continuare a interagire anche quando separate, la fisica quantistica offre una soluzione unica per il viaggio nel tempo.

La co-autrice Nicole Yunger Halpern, ricercatrice al National Institute of Standards and Technology (NIST) e all’Università del Maryland, ha spiegato che ciò che gli scienziati stanno proponendo è l’intreccio di due particelle. Il cambiamento di stato della prima particella modifica lo stato della seconda particella, anche se, invece dello spazio, consideriamo le due particelle separate dal tempo

La prima particella è quella utilizzata in un esperimento. Successivamente acquisisce nuove informazioni che portano l’esperimentatore a manipolare la seconda particella per modificare effettivamente lo stato passato della prima particella. Questo processo cambia l’esito dell’esperimento, collegando il passato al presente.

I teorici hanno poi collegato la metrologia quantistica al loro modello per renderlo rilevante per la tecnologia. Un comune esperimento di metrologia quantistica prevede di proiettare fotoni su un oggetto di interesse e quindi registrarli con un tipo unico di fotocamera. I fotoni devono essere preparati in modo specifico prima di raggiungere il campione affinché questo esperimento sia efficace. Gli scienziati hanno dimostrato che anche se scoprono il modo ottimale per preparare i fotoni dopo che hanno già raggiunto il campione, possono comunque utilizzare simulazioni di viaggio nel tempo per modificare i fotoni originali.

“Non stiamo proponendo una macchina del tempo, ma piuttosto un approfondimento dei fondamenti della meccanica quantistica. Queste simulazioni non ti permettono di tornare indietro e modificare il tuo passato, ma ti consentono di creare un futuro migliore correggendo i problemi di ieri oggi”, ha affermato Arvidsson-Shukur. Quindi il loro modello non serve a viaggiare nel tempo, ma a prevedere cosa succederebbe alla materia nel caso di viaggio nel tempo. Il che, comunque, è già molto.