La freccia del tempo e la sua riflessione sul calcolatore quantistico dell’Ibm. Questi sono i due protagonisti di una notizia che proviene dal mondo della scienza: un gruppo di studiosi dell’Istituto di fisica e tecnologia di Mosca (Mipt) è riuscito a riportare indietro nel tempo, di una frazione di secondo, lo stato di un computer quantistico. Ne abbiamo parlato con il fisico Leonardo Castellani, presidente del Corso di laurea magistrale interateneo (Upo-Unito) in Fisica dei Sistemi Complessi.
A una partita di biliardo uno tra i giocatori colpisce una palla, che rimbalza sulle pareti del tavolo, per poi fermarsi. É possibile farle fare lo stesso percorso, ma a ritroso? “Certamente, basta mirare bene in senso opposto alla direzione iniziale e colpirla in modo da farle raggiungere la stessa velocità iniziale”, risponde Castellani. Tuttavia questo è possibile solo quando gli oggetti coinvolti in questo processo sono pochi. “Con tante palle inizia ad essere difficile: infatti la quantità di particelle in gioco influenza la possibilità di farle tornare alla loro configurazione iniziale. Penso alla legge dell’entropia – cioè lo stato di disordine di sistema-, per cui l’entropia aumenta sempre. E un sistema fatto da molte biglie tende così al disordine, difficile da gestire”. Per la stessa ragione è impossibile riportare allo stato originario un bicchiere colmo d’acqua e frantumato per terra. Le particelle in gioco sarebbero troppe e dunque l’operazione di ritorno alla configurazione iniziale ostica.
“I computer quantistici sono importanti nelle scienze perché apriranno nuove frontiere nella comunicazione, nel calcolo e nella crittografia”- ricorda Castellani. “L’esperimento non ha proposto un ritorno al passato bensì la possibilità di riportare un sistema quantistico alla sua condizione iniziale, a quello a cui era al suo stato originario: per questo si parla di riflessione temporale”.
“I ricercatori hanno trovato il modo di modellare questa evoluzione temporale servendosi di un calcolatore quantistico dell’Ibm: un dispositivo che fa uso di sistemi quantici a due livelli. Su quelli si può lavorare per fare esperimenti in questa direzione. Programmando il calcolatore è possibile implementare un’operazione che riporta lo stato di un sistema alla sua configurazione iniziale, quindi precedente alla sua evoluzione. Prima, cioè, che interagisca con l’ambiente o un campo elettromagnetico esterno” – osserva lo studioso. “Questa è una scoperta interessante, che segue la scia di ampi studi sul tema. Una scoperta che riguarda lo sviluppo dei calcolatori quantistici: tra cinque o dieci anni provocheranno un’evoluzione in molti campi della scienza, grazie alla loro capacità di manipolazione quantistica di singoli oggetti microscopici”.
I viaggi nel tempo, però, non sono attualmente ipotizzabili, perlomeno sfruttando lo stesso tipo di algoritmo di cui si è servito il team russo.“Tuttavia questo capitolo non è escluso dalla fisica quantistica né relativistica. Siamo riusciti a rovesciare l’evoluzione di un sistema, questo sì. Siamo riusciti a farlo tornare indietro, al suo stato iniziale, tramite un intervento esterno. Rimane importante sottolineare che, più che al momento iniziale, la freccia del tempo si è invertita facendo tornare le particelle alla loro configurazione iniziale” conclude Castellani.
