Mediante métodos de información cuántica se ha demostrado rigurosamente que para un estado macroscópico típico de no equilibrio |φ₀⟩, el estado que evoluciona Ô(t)|φ₀⟩ se aproxima inevitablemente al equilibrio. Esto complementa el experimento numérico realizado previamente en un modelo de gas aislado, donde se observó un crecimiento irreversible de la entropía de entrelazamiento al borrar la información distribuida sobre el desequilibrio inicial. Así, la segunda ley de la termodinámica y la hipótesis ergódica de la física estadística encuentran explicación desde la perspectiva de la dinámica de la información cuántica. Conclusión clave: en los sistemas macroscópicos típicos, la propagación y el borrado de la información de no equilibrio son procesos inevitables que generan irreversibilidad y aumento de la entropía.
Echa un terrón de azúcar en agua: se disolverá y las moléculas se dispersarán uniformemente. Esto es el aumento de la entropía, la medida del desorden. Ludwig Boltzmann pensaba que la causa era la probabilidad: hay más estados caóticos. Pero una nueva prueba demuestra que el sistema borra la información sobre el orden: olvida que el azúcar era un terrón. A nivel cuántico, la información no desaparece, sino que se entrelaza entre las partículas, volviéndose completamente inaccesible, como un libro roto y esparcido al viento: todas las letras están ahí, pero el sentido no se puede recuperar. John von Neumann fue el primero en describir la entropía cuántica, y ahora está rigurosamente demostrado: esta dispersión de datos es inevitable para cualquier sistema con muchas partículas. Por eso el tiempo fluye en una sola dirección: el azúcar disuelto no se puede recomponer, igual que el té nunca se separará en sus componentes. La "memoria" del sistema está borrada. Esta comprensión ayudará a crear nanodispositivos energéticamente eficientes. Pero la sorpresa principal: ni siquiera teóricamente se puede restaurar el orden: la información se convierte en ruido cuántico, como un susurro en una tormenta furiosa.
🎯 A la entropía se la llamó en su día «la sombra de la energía», porque muestra cuánta energía se ha perdido irremediablemente para realizar trabajo.
🎬 En el relato de Isaac Asimov «La última pregunta», una supercomputadora busca la manera de revertir el aumento de la entropía en el Universo.