Un computer quantistico potrebbe invertire il verso del tempo
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Un esperimento portato avanti dai ricercatori del Moscow Institute of Physics potrebbe essere la chiave per vincere la seconda legge della Termodinamica e lo scorrere del tempo

 

Invertire il flusso del tempo è, da sempre, una delle più grosse chimere inseguite dall’essere umano in campo scientifico. Ipotesi affascinante ma, spesso, espressa in modo banale, senza tener conto del fatto che ciò che siamo abituati a chiamare “tempo” è in realtà qualcosa di molto più complesso del flusso a senso unico che percepiamo durante la nostra vita. La nostra percezione del tempo è, infatti, figlia del Secondo principio della Termodinamica, legge importantissima che un esperimento effettuato a Mosca potrebbe essere riuscito a vincere.

La Termodinamica e il tempo

Per poter capire la portata dell’esperimento effettuato al Moscow Institute of Physics è necessario, dunque, essere a conoscenza, almeno per grandi linee, del modo in cui la Termodinamica influenza la nostra percezione del tempo. Cosa dice, dunque, il Secondo principio della Termodinamica? L’enunciato che molti conosceranno è quello che spiega come il calore possa passare da un corpo più caldo ad uno più freddo, e non viceversa. Una diversa formulazione si basa, però, sull’entropia (ovvero la misura del disordine presente in un sistema fisico), asserendo che, più in generale, l’entropia di un sistema fisico isolato e lontano dall’equilibrio termico tende ad aumentare. L’universo che conosciamo, insomma, va in una sola direzione, che è quella dell’entropia crescente: da qui l’unica direzione della freccia del tempo che riusciamo a percepire. Il tempo, come qualunque evento termodinamico, non è invertibile, almeno per noi comuni mortali.

L’esperimento di Mosca

Il computer protagonista dell’esperimento effettuato a Mosca agisce su base quantistica: le sue unità di informazione non sono, dunque, i semplici bit, bensì i quibit, unità che, oltre ai classici valori 1 e 0, possono aggiungere un terzo stato che è la sovrapposizione degli altri due. L’esperimento consisteva nel lanciare un programma di evoluzione che generasse sequenze di qubit sempre più complesse, seguendo il verso indicato dal Secondo principio, ovvero quello che porta verso l’entropia crescente. In un secondo momento, però, è stato lanciato un programma capace di modificare la sequenza di qubit in modo tale da riportarla allo stato originario, seguendo l’ordine inverso: dal disordine all’ordine ritrovato. L’Independent paragona l’esperimento ad un meccanismo che ripoterebbe nella posizione iniziale un set di palle da biliardo sparse sul tavolo. Come riavvolgere il tempo, insomma.

A piccoli passi

Pur se su scala molto ridotta, dunque, l’esperimento di Mosca ha gettato le basi per la possibilità di contraddire la Seconda legge della Termodinamica, riavvolgendo un processo sulla carta non invertibile. “Abbiamo creato artificialmente uno stato che evolve in una direzione opposta alla freccia del tempo termodinamica” spiega, soddisfatto, Gordey Lesovik, capo del gruppo di ricerca. Il prossimo obbiettivo a breve termine è migliorare l’accuratezza dei risultati, che al momento vedono un margine di successo dell’85% utilizzando due qubit e del 50% utilizzandone tre. Le prime applicazioni pratiche di questa ricerca riguarderebbero l’abbattimento degli errori nel collaudo dei programmi di informatica quantistica. Chissà che, proseguendo su questa strada, non si arrivi anche a svelare aspetti, ad oggi sconosciuti, riguardo quello scorrere del tempo che tanto ci affascina.

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Nato a Napoli il 29/06/1993, la passione per la scrittura e per la tecnologia crescono in lui quasi pari passo: questa duplice natura lo porta a frequentare la facoltà di Ingegneria Chimica e contestualmente a coltivare le proprie velleità di scrittore. Comincia a collaborare con PSB nel giugno 2018, sperando di trovare in quest’esperienza il perfetto connubio di questi due animi.