Un invento de 'Regreso al futuro' rompe la simetría de inversión de tiempo

En la popular franquicia de películas 'Regreso al futuro', un científico excéntrico crea una máquina del tiempo que funciona con un condensador de flujo.

Ahora, un grupo de físicos de Australia y Suiza han propuesto un dispositivo que utiliza el túnel cuántico del flujo magnético alrededor de un condensador, rompiendo la simetría de inversión de tiempo.

La investigación, publicada en Physical Review Letters, propone una nueva generación de circuladores electrónicos, que son dispositivos que controlan la dirección en la que se mueven las señales de microondas. El funcionamiento del circulador de microondas se asemeja al condensador de flujo de 'Regreso al futuro'.

Representa una colaboración entre dos Centros de Excelencia del Consejo de Investigación de Australia: el Centro de Sistemas Cuánticos de Ingeniería (EQUS) y el Centro de Tecnologías Electrónicas de Baja Energía Futura (FLEET).

El investigador asociado de la FLEET, el profesor Jared Cole (que trabaja en la Universidad RMIT), dijo que el dispositivo propuesto está construido con un superconductor, en el que la electricidad puede fluir sin resistencia eléctrica.

El profesor Cole agregó: "Proponemos dos circuitos posibles diferentes, uno de los cuales se asemeja al icónico diseño de estrella de tres puntas del condensador de flujo cinemático.

"En él, los 'tubos' cuánticos de flujo magnético pueden moverse alrededor de un condensador central mediante un proceso conocido como túnel cuántico, donde superan obstáculos clásicamente insuperables".

La combinación de campos magnéticos y cargas eléctricas lleva a lo que los físicos llaman simetría de inversión de tiempo rota.

NO PERMITE VIAJAR EN EL TIEMPO

"Desafortunadamente, este efecto no nos permite viajar en el tiempo", dijo el profesor Tom Stace (Universidad de Queensland). "En cambio, significa que las señales circulan alrededor del circuito en una sola dirección, al igual que los automóviles en una rotonda", dijo.

Tal dispositivo se puede usar, por ejemplo, para aislar partes de un aparato experimental entre sí, lo cual es crucial cuando las partes individuales son sistemas cuánticos extremadamente sensibles.

El autor principal, Clemens Mueller (ETH Zurich), dijo que este dispositivo es un componente crucial para las tecnologías de próxima generación, incluida la tan buscada computadora cuántica.

Mueller dijo: "Nuestra investigación supone un paso importante hacia la ampliación de esta tecnología, donde los investigadores necesitan dirigir con precisión las señales de control y medición alrededor de una computadora cuántica".

En el término más cercano, la investigación podría encontrar aplicación en el desarrollo de mejores dispositivos electrónicos para teléfonos móviles y antenas wifi y mejorar el radar.