Elk begrip van de onomkeerbaarheid van de pijl van de tijd zou rekening moeten houden met de kwantumaard van de wereld die ons omringt. Het is het belangrijkste resultaat van het werk van Vincenzo Alba en Pasquale Calabrese van de International School for Advanced Studies (SISSA) van Trieste, onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings van de National Academy of Sciences ( PNAS ).

Volgens een van de belangrijkste wetten van de thermodynamica, de entropie van een systeem heeft de neiging om in de tijd toe te nemen totdat evenwicht is bereikt. Dit verklaart de onomkeerbaarheid van de tijdsstroom voor macroscopische verschijnselen. Sinds het begin van de vorige eeuw is natuurkundigen hebben te maken gehad met het dilemma van het verzoenen van de wetten van de thermodynamica met de microscopische natuurwetten, die geen bevoorrechte tijdelijke leiding hebben. Het probleem wordt conceptueel moeilijker binnen de context van de kwantummechanica, waarin een zuiver geïsoleerd systeem zonder entropie voor altijd zo zal blijven, zelfs als het niet in thermodynamisch evenwicht is.

Het werk van Alba en Calabrese laat zien hoe dit perspectief, ondanks dat het grotendeels correct is, kan het probleem eigenlijk niet verklaren. Vooral, de auteurs hebben aangetoond dat elk afzonderlijk punt in een uitgebreid kwantumsysteem dat ver van evenwicht is, in feite entropie heeft die in de tijd toeneemt, precies zoals in de thermodynamica. De oorsprong van deze entropie ligt in de verstrengeling tussen het deel waar we naar kijken en de rest van het systeem. Verstrengeling is een eigenaardige correlatie die alleen bestaat in de kwantummechanica waarin paren of groepen deeltjes op een zodanige manier met elkaar omgaan dat geen enkel deeltje onafhankelijk van de andere kan worden beschreven.