Preprint coreano: un «cúbit de tiempo» fotónico que corre en ambos sentidos

Un físico de Seúl afirma que un experimento realizado hace años con otro propósito ya ha producido un «cúbit de tiempo»: un sistema cuántico que evoluciona en dos sentidos opuestos al mismo tiempo. Tai Hyun Yoon, de la Universidad de Corea, lo describe en un preprint de arXiv publicado el 20 de octubre, que todavía no ha superado la revisión por pares.

El cúbit no viaja hacia atrás en el tiempo. En el concepto, es un sistema que puede desarrollarse en dos direcciones temporales opuestas en superposición, el estado cuántico en el que ambas opciones existen a la vez.

La idea detrás de un cúbit de tiempo

La noción procede de un preprint de Yakov Bloch, de la Universidad de Tel Aviv, subido a arXiv en noviembre de 2025. En mecánica cuántica, un hamiltoniano es la descripción matemática que determina cómo cambia el estado de un sistema de un instante al siguiente. Bloch propuso un espacio de control de dos niveles que selecciona entre dos versiones opuestas de esa evolución. Su prueba propuesta divide en dos la trayectoria de una partícula, aplica campos magnéticos opuestos a lo largo de cada trayectoria y las recombina; el patrón de interferencia mostraría cómo están conectadas las dos evoluciones opuestas. Esa idea sigue siendo teórica.

Qué hizo Yoon de forma diferente

Yoon utilizó luz en lugar de campos magnéticos. Su montaje tiene dos fuentes cristalinas que generan cada una pares de fotones entrelazados, y un fotón de cada par porta el cúbit de un solo fotón. El método se llama interferometría de fuentes de bifotones no lineales entrelazadas (ENBS). La dirección de la interacción la fija la fase de la luz empleada para crear los fotones: desplazar la fase medio ciclo invierte la parte de la interacción que él controla. Según describe el artículo, el tiempo en sí no corre hacia atrás; lo que corre en sentido contrario es el proceso matemático que hay detrás de esa interacción. Su método no invierte todo el hamiltoniano.

Dos direcciones opuestas por sí solas no hacen un cúbit. El sistema también necesita una superposición de ambas. Normalmente, crear un par de fotones deja información que podría revelar qué cristal lo produjo, lo que impediría la superposición coherente. Al alimentar ambos cristales con luz del mismo láser coherente, se suprime la información sobre la fuente y las dos evoluciones pueden interferir. El resultado es un cúbit de un solo fotón que codifica dos trayectorias y dos direcciones opuestas de evolución.

Datos antiguos, teoría nueva

Yoon no construyó un experimento nuevo. Volvió a examinar mediciones que él y sus colegas habían recopilado antes, entre ellas un experimento de 2018, que había mostrado el comportamiento dependiente de la fase y la interferencia que requiere su teoría. Sobre esa base sostiene que el aparato puede entenderse como una implementación de un cúbit de tiempo de un solo fotón. Como se usan datos antiguos para poner a prueba una teoría nueva, no es una demostración perfecta; funciona como prueba de concepto. Un experimento dedicado, con un control más estricto de los estados cuánticos, podría probar el conjunto completo de operaciones que predice la teoría.

Yoon señala usos en la corrección cuántica temporal de errores tolerante a fallos, el procesamiento de qudits de alta dimensión y simulaciones de sobremesa de la dinámica de detectores cuánticos relativistas, pero siguen siendo propuestas. Las noticias de ciencia y tecnología se reúnen en nuestra sección de Ciencia.