Quantum Time Machine / Máquina do Tempo Quântica

A máquina do tempo quântica 'permite viajar no tempo sem criar o paradoxo'

Físicos quânticos do Instituto de Tecnologia de Massachusetts Institute of Technology acreditam que é possível criar uma máquina do tempo que poderia afetar o passado sem criar o "paradoxo do avô".

Como a máquina do tempo quântica poderia parecer. Ou, possivelmente, um congelamento da volta para o futuro.

Cientistas têm sido capazes, durante alguns anos, de 'teleportar' estados quânticos de um lugar para outro. Agora, Seth Lloyd e sua equipe do MIT dizem que, usando os mesmos princípiose um efeito quântico mais estranho, chamado 'postseleção', deveria ser possível fazer a mesma coisa de volta no tempo.Lloyd disse à Technology Review: "É possível as partículas (e, em princípio, pessoas) atravessarem do futuro para o passado."

A Postseleção é uma parte vital da nascente ciência da computação quântica. Na computação tradicional, se um usuário necessitar determinar qual conjunto de variáveis em uma equação faz com que a resposta seja considerada verdadeira, o computador tem de testar todas as combinações, até chegar a uma que funcione. na computação quântica, devidoao estranho comportamento paralelo das partículas subatõmicas, parece ser possível simplificaro procedimento de testar todas as variações possíveis simultaneamente, e selecionar apenas as combinações que fazem a resposta ser verdadeira. O professor Lloyd e sua equipe dizem que, ao combinar teletranspote e postseleção, seria possível fazer o efeito de teletranspote quântico reverso; isto é, decidir após o teletransporte qual estado quãntico deve ter havodo antes dele. Isso funciona como postseleção, é permitindo que se determine quais estados quânticos podem ser teletransportados, limitando qual estado pode ter havido antes do teletransporte.

O estado da partícula pós teletransporte portanto, efetivamente, viajou para trás no tempo. O dr. Richard Low, um cientista de computação quântica da Universidade de Bristol, Reino Unido, diz: "Pode-se conseiderar isto como a postseleção afetando a história da partícula, enviando seu estado para trás no tempo."

Diferentemente de teorias anteriores sobre teletransporte, essa aparentemente evita o "paradoxo do avô" - ou, para os fãs de Back to the Future, o problema de Marty McFly.

Se alguém retroceder e modificar o tempo, e acidentalmente matar seu avô, criará um paradoxo - não terá nascido, logo, não poderia retroceder e afetar o tempo. Até com partículas subatômicas, isso ainda é um problema: ao viajar para trás no tempo, a partícula poderia, de alguma meneira, destruir a si própria anteriormente ou movê-la, impedindo-a de viajar.

De qualquer formar, por causa da natureza probabilística da mecânica quântica, o método do professor Lloyd parece evitar isso. Qualquer coisa causada pela viagem no tempo tem de ter tido uma probabilidade finita de acontecer de qualquer maneira, logo, impossibilidades paradoxicais estão fora.

Ademias, este método de viagem no tempo não envolve a curvatura do espaço-tempo, ao contrário de outros sistemas propostos. No momento, as únicas condições conhecidas que curvariam suficientemente o espaço-tempo conhecidas existem nos buracos negros, as quais seria impraticáveis, na melhor hipótese.

É uma teoria controversa, para dizer o mínimo. Alguns físicos alegam que as coisas aparentemente impossíveis deduzidas pela postseleção provam que ela não pode funcionar, o que destruiria a teoria do professor Lloyd antes que ela fosse testada.

A teoria não conduzirá provavelmente a máquinas do tempo de DeLorean ou qualquer coisa remotamente similar.

Como alternativa, o professor Lloyd e sua equipe esperam que ela possa promover um avanço na compreensão da física: "Nossa esperança é que esta teoriapossa provar-se útil na formulação de uma teoria da gravidade quântica," diz.

O artigo do professor Lloyd, "A mecânica quântica da viagem no tempo através do teletransporte postselecionado, foi publicada em arxiv.org - Física Quântica.

Quantum time machine 'allows paradox-free time travel'Quantum physicists at the Massachusetts Institute of Technology believe it is possible to create a time machine which could affect the past without creating a "grandfather paradox".

How the quantum time machine may look. Or, possibly, a still from Back to the Future. Scientists have for some years been able to 'teleport' quantum states from one place to another. Now Seth Lloyd and his MIT team say that, using the same principles and a further strange quantum effect known as 'postselection', it should be possible to do the same backwards in time.

Lloyd told the Technology Review: "It is possible for particles (and, in principle, people) to tunnel from the future to the past."Postselection is a vital part of the nascent science of quantum computing. In traditional computing, if a user needs to determine which set of variables in an equation leads to the answer being true, the computer must try every combination until it hits upon one that works. In quantum computing, due to the weird parallel behaviour of subatomic particles, it seems to be possible to simplify the procedure by running all possible variations simultaneously, and selecting only the combinations that make the answer true.

Professor Lloyd and his team say that, by combining teleportation and postselection, it would be possible to carry out the quantum teleportation effect in reverse; that is, to decide after the teleportation what the quantum state must have been before it. This works as postselection allows you to dictate which quantum states can be teleported, limiting what state it can have been in before the teleportation. The state of the particle post-teleportation has therefore, in effect, travelled back in time.

Dr Richard Low, a quantum computing scientist from the University of Bristol, says: "You could think of it as postselection affecting the history of the particle, sending the state back in time."Unlike previous theories of teleportation, this apparently avoids the "grandfather paradox" - or, to Back to the Future fans, the Marty McFly problem.

If you go back and change time, and accidentally end up killing your own grandparent, you create a paradox - you will not be born, so you cannot go back and affect time. Even with subatomic particles, this is still a problem: upon travelling back in time, the particle could somehow destroy its earlier self or move it, thus preventing it from travelling.However, because of the probabilistic nature of quantum mechanics, Prof Lloyd's method seems to avoid this.

Anything caused by the time travel must have had a finite probability of happening anyway, so paradoxical impossibilities are out.Further, this time travel method does not involve bending spacetime, unlike other proposed systems. At the moment, the only conditions known that would bend spacetime sufficiently exist in black holes, which would be impractical at best.It is a controversial theory, to say the least.

Some physicists claim that the apparently impossible things implied by postselection prove that it cannot work, which would destroy Prof Lloyd's theory before it got off the ground.The theory is unlikely to lead to DeLorean time machines or anything remotely similar.

Instead, Prof Lloyd and his team hope that it can advance our understanding of physics: "Our hope is that this theory may prove useful in formulating a quantum theory of gravity," he says.Prof Lloyd's paper, The quantum mechanics of time travel through post-selected teleportation, is published in arxiv.org - Quantum Physics.