Imagina que viajas al pasado y haces algo aparentemente inofensivo; impides un accidente, por ejemplo. Al volver al presente, descubres que todo es completamente distinto; te ves en una silla de ruedas, con algunas extremidades amputadas. Este es el tipo de consecuencias involuntarias que se producen gracias lo que se conoce como ‘efecto mariposa’.
Ahora, un equipo de investigadores acaba de usar una computadora cuántica para simular este tipo de consecuencias en los viajes en el tiempo. El resultado es sorprendente: al menos en el ámbito cuántico, no existe un ‘efecto mariposa’.
“Descubrimos que nuestro mundo sobrevive, lo que significa que no hay efecto mariposa en la mecánica cuántica», describió Nikolai Sinitsyn, físico teórico en el Laboratorio Nacional de Los Alamos
Los resultados se publicaron en Physical Review Letters.
¿Efecto Mariposa?
En 1952, Ray Bradbury publicó una historia de ciencia ficción llamada “A Sound of Thunder”. En ella nos cuenta cómo un personaje usó una máquina del tiempo para viajar al pasado, donde pisó una mariposa. Al regresar al presente, encontró un mundo completamente diferente.
Esta es la historia a la que comúnmente se le atribuye el término ‘efecto mariposa’, aunque también existen otras frases populares en internet. “El batir de las alas de una mariposa puede provocar un huracán en otra parte del mundo”, es una de ellas.
El ‘efecto mariposa’ se refiere a la alta sensibilidad que tienen los sistemas complejos y dinámicos a sus condiciones iniciales. Es decir, un pequeño factor podría tener una fuerte influencia en la evolución de todo el sistema.
No existe un efecto mariposa a nivel cuántico
En la investigación, la información (qubits o bits cuánticos) viajaron en el tiempo hacia un pasado simulado. Aquí, uno de ellos fue dañado severamente. Sorprendentemente, cuando todos los qubits regresaron al presente, parecían inalterados, como si la realidad se hubiera autocorregido.
«En una computadora cuántica, no hay problema simulando la evolución opuesta en el tiempo, o simulando ejecutar un proceso hacia atrás en el pasado. Entonces podemos ver qué sucede con un mundo cuántico complejo si viajamos en el tiempo, agregamos daños pequeños y regresamos”, sostuvo Sinitsyn, coautor del estudio.
El resultado es sorprendente porque descubrieron que un daño local pequeño en un sistema cuántico conduce a un daño local pequeño e insignificante en el presente.
«Descubrimos que la noción de caos en la física clásica y en la mecánica cuántica debe entenderse de manera diferente», dijo Sinitsyn.
Posibles aplicaciones
Este efecto tiene aplicaciones potenciales en hardware para ocultar información y poner a prueba dispositivos de información cuántica. La información puede ser ocultada por una computadora al convertir el estado inicial en uno fuertemente entrelazado.
«Descubrimos que incluso si un intruso realiza mediciones que dañan el estado en el estado fuertemente enredado, aún podemos recuperar fácilmente la información útil porque este daño no se magnifica por un proceso de decodificación», dijo Yan, autor principal del estudio. «Esto justifica las conferencias sobre la creación de hardware cuántico que se utilizará para ocultar información».
Además, el nuevo hallazgo podría usarse para probar si un procesador cuántico está funcionando según los principios cuánticos. Por ejemplo, si un procesador muestra este efecto, entonces debe ser un procesador cuántico.
Fuente: Los Alamos National Laboratory