Para partículas de luz diminutas, "delante" y "detrás" no tienen significado.

Debajo de la superficie de nuestro mundo familiar se encuentra un mundo cuántico aún más pequeño que desafía nuestros conceptos básicos de tiempo y espacio.

En este pequeño mundo, los conceptos de "antes" y "después" se desglosan para que dos eventos puedan preceder al otro y sucederse. En otras palabras, el evento A puede ocurrir antes del evento B, y el evento B puede ocurrir antes del evento A, según una nueva investigación publicada el 31 de agosto en la revista Physical Review Letters.

Este concepto, conocido como "conmutación cuántica", fue propuesto por primera vez por otro equipo en 2009 y desde entonces ha sido explorado tanto teórica como experimentalmente. Cyril Blanchiade, físico del Institut Nair en Francia y coautor del nuevo estudio, dijo que experimentos anteriores habían demostrado que el evento A podría preceder o suceder al evento B, pero el estudio no puede decir que ambas situaciones ocurrieron al mismo tiempo. lugar. "En física, nueve de los mayores misterios sin resolver son ' '

'", dijo Branciard a WordsSideKick.com. "Para determinar con precisión cómo ocurren estas violaciones de la causalidad, los investigadores implementaron otro interruptor cuántico con un. estructura ligeramente diferente.' Branciard dijo a WordsSideKick.com que el nuevo diseño les permitió demostrar experimentalmente que el evento A no solo ocurrió al mismo tiempo antes y después del evento B, sino también en el mismo lugar.

Branciard y su equipo programaron y observaron. los fotones (¿Cómo viajan las partículas cuánticas de luz a través de los circuitos? Un fotón puede tomar uno de dos caminos: si el fotón toma un camino, lo llaman evento A, y si toma el otro camino, lo llaman evento B.

Los fotones pueden considerarse tanto partículas como ondas. Si los investigadores usaran un fotón con polarización horizontal (la dirección en la que oscilan estas ondas), el fotón viajaría primero por el camino A y luego hacia atrás por el camino B, lo que significa que el evento A ocurrió antes que B. Si polarizan el fotón verticalmente, el fotón pasará primero por el camino B, luego por a, es decir, B ocurre antes.

Pero en el mundo cuántico domina un extraño fenómeno llamado superposición. En superposición, los fotones pueden polarizarse horizontal y verticalmente, como lo ilustra la famosa paradoja del gato de Schrödinger, en la que un gato en el mundo cuántico puede estar vivo o muerto, dijo Branciard /p>

Sin embargo, hay un problema: los físicos. en realidad no puedo ver ni medir lo que hacen los fotones; la medición en sí destruye la superposición. Branciard dijo que tales mediciones obligarían a los fotones a "elegir" seguir un orden u otro. En lugar de ello, establecerían una serie de "obstáculos" o elementos ópticos como lentes y prismas, que indirectamente hacen que los dos eventos se distingan entre sí. por el hecho de que las lentes y los prismas cambian la forma de la onda de cada fotón a medida que pasa por su trayectoria, lo que a su vez cambia su dirección de polarización, que puede ser hacia arriba o hacia abajo, según Branciard Down, de lado o en cualquier ángulo. Al final del viaje del fotón, los investigadores pueden medir el nuevo estado de polarización.

Branciard y su equipo configuraron los componentes ópticos de diferentes maneras para que puedan realizar muchos experimentos en diferentes entornos. La combinación de mediciones tomadas a lo largo del experimento sirve como "testigo causal": si el valor es negativo, significa que el fotón se moverá por dos caminos al mismo tiempo.

De hecho, cuando el fotón es. En esta superposición, el testigo causal es negativo, lo que muestra que el fotón se mueve a lo largo de dos caminos al mismo tiempo, y ni "antes" ni "después" tienen sentido para estas pequeñas partículas, el evento B causa simultáneamente el evento A.

En el futuro, este interruptor cuántico podría mejorar la comunicación en dispositivos cuánticos,

Publicado originalmente en la revista Life Sciences.