Pesquisadores fazem o tempo quântico parecer andar para trás em laboratório

Como físicos conseguiram inverter o fluxo do tempo em sistemas quânticos (Imagem: Fala Ciência via ChatGPT)

Em nosso cotidiano, o tempo parece ter uma direção única e inevitável. Copos quebram, mas não se recompõem sozinhos. O café esfria, mas nunca volta a esquentar espontaneamente. No entanto, no nível mais fundamental da natureza, essa lógica começa a perder força. Em escalas microscópicas, a física permite um comportamento muito mais flexível e, em alguns casos, surpreendente.

É exatamente nesse cenário que um novo avanço chamou atenção: pesquisadores conseguiram criar protocolos de controle quântico capazes de fazer um sistema se comportar como se o tempo estivesse fluindo ao contrário.

Quando o tempo deixa de ser uma via de mão única

No mundo da mecânica quântica, partículas e sistemas seguem regras diferentes da física clássica. Em vez de trajetórias previsíveis, tudo é descrito em termos de probabilidades e estados que podem mudar de forma abrupta durante medições.

Normalmente, o ato de medir um sistema quântico já é suficiente para introduzir uma direção no tempo. Isso acontece porque a medição altera o estado do sistema de forma irreversível, criando o que chamamos de flecha do tempo.

O novo estudo mostra que essa “direção obrigatória” pode ser manipulada. Usando sequências de controle extremamente precisas, os pesquisadores conseguiram fazer com que o comportamento de sistemas formados por qubits parecesse retroceder, como se o tempo estivesse voltando.

O papel do controle quântico e do feedback

O mecanismo por trás desse fenômeno envolve uma combinação sofisticada de técnicas. Os cientistas aplicaram um Hamiltoniano de controle, uma espécie de conjunto de comandos físicos que guia a evolução do sistema. Esse controle é ajustado continuamente com base nos resultados das medições, criando um sistema de feedback quântico. Na prática, isso permite três efeitos principais:

  • cancelar perturbações causadas pela medição
  • amplificar ou corrigir excessos de mudanças no estado quântico
  • reorganizar trajetórias quânticas para simular o fluxo reverso do tempo

Assim, o sistema pode seguir caminhos que parecem compatíveis com uma reversão temporal, mesmo sem violar as leis fundamentais da física.

A termodinâmica encontra a informação

Um dos aspectos mais intrigantes dessa descoberta é a ligação com a termodinâmica. O experimento dialoga diretamente com o conceito do “demônio de Maxwell”, uma ideia clássica que relaciona informação e energia.

No cenário quântico, as medições deixam de ser apenas observações passivas. Elas passam a ser tratadas como uma espécie de recurso físico. Em outras palavras, informação obtida pode ser convertida em energia útil, algo que abre portas para aplicações totalmente novas. Isso inclui possibilidades como:

  • desenvolvimento de baterias quânticas
  • sistemas de computação quântica mais eficientes
  • novos métodos de controle energético em nível microscópico

O que realmente significa “voltar no tempo” aqui

Apesar da expressão chamativa, não se trata de viagem no tempo no sentido clássico. O que ocorre é uma reconfiguração do comportamento estatístico do sistema, fazendo com que sua evolução pareça invertida.

O trabalho publicado em 2026 na revista Physical Review X, liderado por Luis Pedro García-Pintos, descreve como essas técnicas permitem remodelar a chamada flecha do tempo quântica, criando trajetórias que imitam um fluxo reverso.

O futuro do controle do tempo microscópico

O mais importante dessa descoberta não é a ideia de “voltar no tempo”, mas sim o nível de controle alcançado sobre sistemas quânticos. Ao manipular medições, feedback e energia de forma integrada, abre-se caminho para tecnologias que ainda parecem futuristas.

Entre os próximos passos, os pesquisadores pretendem testar esses protocolos em sistemas reais com qubits supercondutores, que já são usados em experimentos avançados de computação quântica.

Se esses avanços forem bem-sucedidos, a física pode entrar em uma nova fase: não apenas observar o comportamento do tempo em nível quântico, mas engenheirá-lo de forma controlada.

No fim, essa descoberta não muda apenas nossa compreensão do tempo. Ela muda a forma como entendemos o próprio limite entre observação, informação e energia no universo microscópico.

Leandro C. Sinis é biólogo formado pela UFRJ e divulgador científico. Com experiência em pesquisa acadêmica, é coautor de um estudo sobre neuroproteção publicado no Journal of Biological Chemistry (DOI: 10.1074/jbc.m117.807180). Sua missão no Fala Ciência é traduzir descobertas complexas em conhecimento acessível e seguro para todos. Ver perfil no LinkedIn | Ver Currículo Lattes