El experimento cuántico que cuestiona el orden del tiempo
Un experimento de física cuántica acaba de poner en jaque una de nuestras certezas más básicas: que los acontecimientos ocurren en un orden fijo. En el extraño mundo subatómico, el tiempo podría no fluir en línea recta, sino en varias direcciones a la vez.
Por Enrique Coperías, periodista científico
Una taza de café en la que el líquido fluye en dos direcciones a la vez: una metáfora visual del orden causal indefinido, donde en el mundo cuántico los acontecimientos pueden no ocurrir en una secuencia fija. Crédito: IA-DALL-E-RexMolón Producciones
En el corazón de la física moderna hay una intuición profundamente arraigada: el tiempo fluye en una sola dirección y los acontecimientos ocurren en un orden bien definido. Primero pasa una cosa, luego otra. La causa precede al efecto.
Pero un nuevo experimento cuántico, descrito en un artículo publicado en la revista científica PRX Quantum, vuelve a desafiar esa intuición con una idea que parece sacada de la ciencia ficción: en el mundo cuántico, el orden de los sucesos puede no estar fijado.
Un equipo de investigadores dirigido por Carla Richter, física del Centro de Ciencia y Tecnología Cuántica de la Universidad de Viena, en Austria, ha dado un paso importante para demostrarlo. El nuevo trabajo no solo refuerza la idea de que la causalidad —el principio que dicta qué ocurre antes y qué después— puede comportarse de forma extraña en la escala microscópica, sino que también lo hace con un enfoque más riguroso que nunca.
La conclusión de los expertos, aunque todavía provisional, es inquietante: la naturaleza podría permitir correlaciones cuánticas que no respetan un orden causal definido.
¿Qué significa que los sucesos no tengan un orden fijo?
En la física clásica, el concepto de causalidad es sencillo. Si empujamos una bola, se mueve; el empujón ocurre antes que el movimiento. Este orden no es negociable. Incluso la relatividad de Einstein, que mezcla espacio y tiempo, mantiene intacta la idea de que los acontecimientos están organizados en una secuencia coherente.
Sin embargo, la mecánica cuántica —la teoría que describe el comportamiento de las partículas más pequeñas— lleva décadas desafiando nuestras intuiciones. Primero lo hizo con el entrelazamiento cuántico, el alucinante fenómeno en el que dos o más partículas quedan conectadas de tal forma que lo que le ocurre a una afecta instantáneamente a la otra, sin importar la distancia que las separe.
Ahora, lo hace con algo aún más radical: la posibilidad de que dos eventos ocurran en una superposición cuántica de órdenes. Es decir, no es que uno ocurra antes y otro después, sino que, en cierto sentido, ocurren en ambos órdenes a la vez.
👉 Este fenómeno se conoce como orden causal indefinido. Según explican Richter y sus colegas, la teoría cuántica permite que «los eventos ocurran en una superposición de órdenes». Y aunque suene abstracto, tiene implicaciones profundas: cuestiona la estructura misma de la realidad tal como la entendemos.
El experimento: cómo se pone a prueba la causalidad
Para investigar este fenómeno, los físicos han utilizado un dispositivo conocido como interruptor cuántico (quantum switch). Este sistema permite que dos operaciones —llamémoslas A y B— se apliquen a una partícula sin que el orden entre ellas esté definido.
En el mundo clásico, esto sería imposible: o A ocurre antes que B, o al revés. Pero en el mundo cuántico, gracias a la superposición, ambas posibilidades pueden coexistir.
En el experimento, el equipo de Richter empleó fotones (partículas de luz) y manipularon distintas propiedades de estos, como su polarización y su tiempo de llegada, para codificar información. El montaje combina interferómetros, detectores y dispositivos ópticos que permiten dirigir los fotones por diferentes caminos simultáneamente.
El resultado es un sistema en el que dos operaciones, realizadas por dos observadores, llamados Alice 1 y Alice 2, pueden ocurrir en un orden que no está fijado de antemano. A esto se suma un tercer participante (Charlie) y un cuarto (Bob), que permiten analizar las correlaciones cuánticas generadas.
La clave: una desigualdad tipo Bell para la causalidad
Hasta ahora, muchos experimentos habían afirmado observar este orden causal indefinido. Pero había un problema: todos dependían de ciertos supuestos sobre el funcionamiento interno de los aparatos.
Esto es crucial. En física cuántica, una demostración sólida debe ser lo más independiente posible de los detalles del experimento. De lo contrario, siempre cabe la sospecha de que lo observado se deba a algún efecto oculto o a una interpretación sesgada.
Para resolver esto, el equipo utilizó un enfoque inspirado en las famosas desigualdades de Bell, unas pruebas ideadas en los años 60 para comprobar si el comportamiento de las partículas podía explicarse mediante variables ocultas, es decir, mecanismos clásicos desconocidos que determinarían los resultados de antemano. Estas desigualdades establecen un límite: si el mundo funcionara de forma clásica, ciertos tipos de correlaciones entre partículas no podrían superarlo. Sin embargo, los experimentos cuánticos sí lo superan.
Siguiendo esta misma lógica, los investigadores emplean una desigualdad análoga desarrollada recientemente que permite comprobar si los resultados pueden explicarse mediante un orden causal definido. Si la desigualdad se viola, entonces no hay forma clásica de describir lo que ocurre.
Y eso es exactamente lo que encontraron.
Esquema del experimento: pares de fotones entrelazados se separan y recorren distintos dispositivos ópticos que permiten controlar su recorrido y sus propiedades. Uno de ellos sirve de referencia, mientras el otro atraviesa un interruptor cuántico donde dos operaciones pueden ocurrir en distinto orden… o en ambos a la vez, clave para poner a prueba si el tiempo tiene un orden fijo. Cortesía: Carla M. D. Richter et al
Resultado: evidencia contra el orden causal clásico
El experimento arrojó un valor de 1,8328 ± 0,0045, claramente por encima del límite permitido por cualquier proceso con orden causal definido, que es de 1,75. La diferencia no es marginal: equivale a una desviación de 18 sigmas, un margen que en física se considera extremadamente significativo.
En otras palabras, los datos no pueden explicarse si asumimos que los eventos ocurren en un orden fijo. Algo más extraño está sucediendo.
Según los autores, esto implica que «ninguna teoría física consistente con una estructura causal ordenada podría explicar las observaciones».
No obstante, el propio equipo es prudente. Aunque el protocolo utilizado es independiente del dispositivo en teoría, el experimento aún presenta limitaciones prácticas —los llamados loopholes o lagunas experimentales— que impiden una conclusión definitiva.
Las grietas del experimento
Entre estas lagunas destacan tres problemas conocidos en los experimentos cuánticos: la independencia de las mediciones, la eficiencia de detección y la separación espacial entre los participantes.
Por ejemplo, en este experimento las decisiones sobre qué medir no fueron completamente aleatorias, y los detectores solo registraron una pequeña fracción de los eventos (alrededor del 1%). Además, todos los componentes estaban muy próximos entre sí, lo que deja abierta la posibilidad de influencias no deseadas.
A esto se suman nuevas dificultades específicas del orden causal indefinido. Una de ellas es que, en el experimento, las mediciones no se registran localmente en el momento en que ocurren, lo que introduce ambigüedades sobre cuándo sucede realmente cada evento.
Otra cuestión más sutil es la llamada hipótesis de laboratorio cerrado: la idea de que cada participante actúa una sola vez y de forma aislada. En sistemas cuánticos, donde las partículas pueden estar distribuidas en el tiempo, esta suposición es más difícil de garantizar.
Debate abierto en la comunidad científica
Más allá de los detalles técnicos, el debate de fondo sigue abierto. ¿Estamos ante un fenómeno físico real o ante una peculiaridad de nuestras descripciones matemáticas?
Algunos físicos sostienen que el orden causal indefinido solo puede existir en escenarios más extremos, como en presencia de campos gravitatorios cuánticos. Otros defienden que los experimentos con fotones ya capturan esta realidad, al considerar que los eventos están “deslocalizados” en el tiempo.
El propio artículo reconoce esta controversia y señala que cerrar las lagunas experimentales será clave para resolverla .
Un nuevo recurso cuántico
Si finalmente se confirma, el orden causal indefinido no sería solo una curiosidad filosófica. Podría convertirse en un nuevo recurso cuántico para tecnologías cuánticas.
De hecho, trabajos previos han sugerido que este fenómeno puede mejorar tareas como la comunicación cuántica, la computación cuántica o la medición de precisión. La razón es que, al no estar limitado por un orden fijo, el sistema puede explorar más posibilidades simultáneamente.
En el experimento actual, esta ventaja se refleja en la combinación de dos juegos: uno que explora el orden causal y otro basado en correlaciones tipo Bell. Solo cuando ambos se cumplen de forma simultánea, algo imposible en un mundo clásico, se obtiene la violación observada.
Qué implica para nuestra comprensión del tiempo
La física cuántica lleva más de un siglo obligándonos a replantear nuestras ideas sobre la realidad. Primero fue la dualidad onda-partícula, luego el entrelazamiento, después la incertidumbre. Ahora, el orden del tiempo mismo entra en cuestión.
El experimento no demuestra aún de forma definitiva que el tiempo pueda carecer de un orden fijo. Pero sí acerca esa posibilidad un paso más a la realidad experimental.
Si estos resultados se confirman en experimentos sin lagunas:
👉 El tiempo dejaría de ser una secuencia universal.
👉 El orden de los eventos dependería del sistema cuántico.
👉 La realidad sería menos “lineal” de lo que percibimos.
Y, como suele ocurrir en ciencia, lo más interesante no es solo lo que sabemos, sino lo que deja de estar claro. Porque si el orden de los acontecimientos puede ser indefinido, entonces la historia del universo, esa narrativa lineal que damos por sentad, podría ser, en el fondo, mucho más extraña de lo que imaginamos.▪️(27-marzo-2026)
PREGUNTAS&RESPUESTAS: Física Cuántica y Tiempo
⏳ ¿Qué es el orden causal indefinido?
Es la posibilidad de que dos eventos ocurran sin un orden fijo, en una superposición cuántica.
⏳ ¿Se ha demostrado de forma definitiva?
No. El experimento aporta evidencia fuerte, pero aún tiene limitaciones.
⏳ ¿Esto contradice la física clásica?
Sí. No puede explicarse con modelos clásicos de causalidad.
⏳ ¿Tiene aplicaciones prácticas?
Potencialmente sí, especialmente en tecnologías cuánticas avanzadas.
⏳ ¿Cambia nuestra idea del tiempo?
Podría hacerlo, si futuros experimentos confirman estos resultados sin ambigüedades.
Fuente: Carla M. D. Richter, Michael Antesberger, Huan Cao, Philip Walther and Lee A. Rozema. Toward an Experimental Device-Independent Verification of Indefinite Causal Order. PRX Quantum (2026). DOI: https://doi.org/10.1103/5t2y-ddmt
