Es un domingo llovizado en Bandra. Estás en tu café habitual, viendo a la espuma establecerse en tu capuchino. Lo revuelves sin pensar y tomas un sorbo. Y luego, sucede algo extraño: la espuma vuelve a subir. El azúcar que acaba de agregar, se disuelve en cubos. ¿Esa calidez que sentiste? Desaparecido. No, no estás soñando. Acabas de entrar en un café cuántico, un lugar donde las reglas del universo no siguen nuestras expectativas cotidianas.
En la vida real, el tiempo solo se mueve en una forma. El hielo se derrite, la gente envejece, derramó chai no vuelve al vaso. Esta “flecha de tiempo”, como lo llaman los físicos, es tan intuitivo que nunca la cuestionamos. Pero en el mundo cuántico, el reino de los átomos, los electrones y los fotones, esta flecha se vuelve un poco tambaleante. A esa pequeña escala, las leyes de la física se ven iguales si el tiempo avanza o hacia atrás. De hecho, si tuviera que filmar el movimiento de una sola partícula cuántica y jugarla en reversa, no hay forma de notar la diferencia. Es un principio llamado simetría de inversión de tiempo. Entonces, ¿por qué no vemos esto en la vida real? ¿Por qué no tu café no? La respuesta se encuentra en la entropía, una palabra elegante para el desorden. Cada vez que revuelves el azúcar en el té o entras en un local de Churchgate lleno de gente, te mudas del orden al caos. La entropía siempre aumenta con el tiempo. Es la calle única del universo, y es por eso que el desastre en su habitación no se limpia. Pero bajo ciertas condiciones cuánticas, el tiempo puede parecer revertido, aunque solo sea brevemente. Y los científicos están tratando de entender hasta dónde podemos estirar ese límite.
Juguemos con un experimento mental. ¿Qué pasaría si Mumbai se comportara como un sistema cuántico? Imagina que Andheri y Colaba están enredados. Si alguien enciende una luz en Colaba, una bombilla en Andheri parpadea en el mismo instante. No por electricidad, sino por enredo cuántico, un fenómeno donde dos partículas (¿o personas?) Comparten una conexión tan profunda que lo que le sucede a uno afecta al otro, sin importar cuán lejos estén. Einstein llamó a esta “acción espeluznante a distancia”. Pero es muy real. De hecho, se ha observado enredos cuánticos entre partículas separadas por kilómetros. En China, incluso se ha demostrado entre la Tierra y los satélites que orbitan 500 km por encima. El gobierno indio también está invirtiendo fuertemente en sistemas de comunicación cuántica, tecnología que algún día podría hacer que nuestro Internet sea inquebrantable. Ahora imagine un tren local que opera con principios cuánticos. Ambos estás en él y no en él hasta que tu jefe verifique si has alcanzado. Eso es superposición, otro concepto clave en la teoría cuántica. Significa que una partícula puede estar en múltiples estados a la vez, como una señal roja y verde. (Lo cual no es muy diferente de algunos cruces de Mumbai). En esta ciudad de las contradicciones, donde un bache y un Porsche pueden compartir el mismo pie cuadrado de la carretera, la extraña extraña cuántica no parece tan descabellada.
El café cuántico de la vida real
La inspiración para esta columna provino de un experimento de 2019 en IBM, donde los científicos usaron una computadora cuántica para simular la reversión del tiempo. En términos simples, tomaron un estado cuántico, lo estropearon deliberadamente y luego lo volvieron a invertir a su condición original, como desconectar un huevo, al menos matemáticamente. Duró solo una fracción de segundo. Pero demostró algo profundo: en las circunstancias correctas, el tiempo puede ser empujado hacia atrás. Esto no significa que construiremos máquinas de tiempo en el corto plazo. Pero desafía uno de nuestros supuestos más básicos: ese tiempo siempre fluye hacia adelante, sin excepciones. En el mundo cuántico, “siempre” rara vez es absoluto. Y aquí es donde las cosas se ponen filosóficas. Tiempo, conciencia y capuchino: algunos físicos creen que la flecha del tiempo está vinculada a la observación. En otras palabras, el tiempo se comporta de manera diferente cuando no estamos buscando. Solo cuando se realiza una medición, cuando se observa la posición o el momento de una partícula, que las probabilidades colapsan en los resultados. El gato de Schrödinger está vivo y muerto, hasta que alguien abre la caja. Lo que plantea la pregunta incómoda: ¿El tiempo mismo depende de la conciencia? Si eso es cierto, entonces sentado en su café, bebiendo su bebida, no solo pasará el tiempo, lo está creando. Cada pensamiento, cada mirada, cada recuerdo es parte de la maquinaria que mantiene el tiempo fluyendo hacia adelante en su esquina del universo. Entonces, tal vez, solo tal vez, el universo exterior es más fluido de lo que pensamos. Y la verdadera razón por la que su café no se vuelve a llenar tiene menos que ver con la física y más con el hecho de que alguien está mirando.
Todo esto puede sonar como ciencia ficción, pero India está corriendo por delante en el dominio cuántico. Con más de `8,000 millones de rupias asignados bajo la Misión Quantum Nacional, las nuevas empresas y los laboratorios de investigación en todo el país, desde Pune hasta Bangalore, están construyendo computadoras cuánticas, sensores y redes cifradas. En unos pocos años, las transacciones bancarias pueden estar protegidas por qubits. Sus escaneos médicos podrían ser alimentados por imágenes cuánticas. Incluso su Uber podría optimizarse utilizando algoritmos cuánticos. Y quién sabe: tal vez algún día, un verdadero café en Mumbai servirá como un sitio de demostración para experimentos de enredos cuánticos. El menú aún tendrá tostadas de aguacate demasiado caras, pero su factura podría llegar incluso antes de ordenar.
La física no solo vive en laboratorios o libros de texto. Está incrustado en la forma en que damos sentido a nuestro mundo, y a veces, en los lugares que menos esperamos, como un café dominical perezoso, donde la leche está girando y la mente está deambulando. Y en esos momentos, cuando el café se enfría y el tiempo se ralentiza un poco, podrías echar un vistazo a algo más grande. Algo cuántico. O tal vez ya sucedió. Y ahora lo estás recordando.
Nishant Sahdev es un físico teórico de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, Estados Unidos. Él cree que si alguna ciudad podría organizar una falla en el continuo espacio-tiempo, es Mumbai. X: @nishantsahdev
