Het klinkt als het script van een Hollywood-film: een vader die vanuit de toekomst een bericht stuurt naar zijn dochter in het verleden om de wereld te redden.

In de film Interstellar gebeurde dit via een horloge, maar volgens wetenschappers van onder andere Cornell University en MIT is dit concept minder onmogelijk dan we altijd dachten.

Onderzoekers hebben een theoretische methode beschreven waarmee informatie — geen fysieke objecten of mensen — mogelijk terug in de tijd kan worden gestuurd. Dit gebeurt met behulp van de bizarre regels van de quantummechanica.

Het hart van dit onderzoek draait om zogenaamde closed time-like curves (CTC's). In de algemene relativiteitstheorie van Einstein zijn dit paden in de ruimte-tijd die in een cirkel lopen. Als je zo’n pad volgt, kom je letterlijk uit bij je eigen verleden.

Hoewel het op grote schaal (zoals voor een mens) bijna onmogelijk is om zo’n curve te maken omdat het enorme hoeveelheden energie vereist, lijkt het op de allerkleinste schaal — die van quantumdeeltjes — wel degelijk mogelijk.

Het meest fascinerende aan dit nieuwe onderzoek is het idee van de "causale lus". Stel je voor dat een vader in de toekomst een bericht wil sturen naar zijn dochter in het verleden.

De vader herinnert zich nog precies hoe zijn dochter in het verleden het bericht ontcijferde.

Omdat hij al weet hoe zij het bericht heeft gelezen, kan hij zijn bericht in de toekomst zó aanpassen dat de kans op fouten minimaal is.

Hij stuurt het bericht terug, wetende dat het perfect zal aankomen omdat hij de uitkomst al heeft "gezien".

De onderzoekers stellen dat communicatie naar het verleden hierdoor zelfs duidelijker kan zijn dan normale communicatie naar de toekomst. In de gewone wereld hebben we namelijk altijd last van "ruis" (storing), maar als je de afloop al kent, kun je die ruis van tevoren wegfilteren.

De motor achter dit proces is quantumverstrengeling. Einstein noemde dit "spooky action at a distance". Wanneer twee deeltjes verstrengeld zijn, zijn ze onlosmakelijk met elkaar verbonden. Wat er met het ene deeltje gebeurt, beïnvloedt direct het andere deeltje, hoe groot de afstand ook is.

De wetenschappers onderzoeken of deze directe verbinding niet alleen door de ruimte werkt, maar ook door de tijd. In essentie zou verstrengeling een brug kunnen slaan waardoor informatie de chronologische volgorde van "eerst oorzaak, dan gevolg" omzeilt.

Tijdreizen brengt altijd logische problemen met zich mee. Professor Seth Lloyd (MIT) legt dit uit met een experiment uit 2010. Hij probeerde een foton (een lichtdeeltje) een paar nanoseconden terug in de tijd te sturen om "zijn vroegere zelf te doden".

Dit is de bekende grootvader-paradox: als je je eigen grootvader vermoordt, word je nooit geboren en kun je hem dus ook niet vermoorden.

In de quantumwereld lijken deze paradoxen echter oplosbaar. De deeltjes gedragen zich niet als harde kogels, maar als golven van waarschijnlijkheid, waardoor de tijdlijn zichzelf als het ware "corrigeert".

Wat betekent dit voor ons? Hoewel we morgen nog geen e-mail naar ons jongere zelf kunnen sturen om de lotto-uitslag door te geven, is de impact van dit onderzoek groot.

Het begrijpen van informatieoverdracht in complexe, "ruisige" systemen kan leiden tot veel snellere en veiligere quantumcomputers.

Het bewijst dat de wetten van de natuurkunde communicatie met het verleden niet strikt verbieden.

Het onderzoek, dat binnenkort verschijnt in het toonaangevende blad Physical Review Letters, laat zien dat de grens tussen sciencefiction en wetenschap steeds dunner wordt.

Wie weet: misschien is de informatie uit de toekomst nu al onderweg, verborgen in de trillingen van quantumdeeltjes.