Una computadora cuántica logró la primera simulación de un agujero de gusano, un puente entre dos regiones del espacio-tiempo
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A agujero de gusano Es un puente entre dos regiones del tiempo espacial y, aunque no se ha probado su existencia, es compatible con la Teoría de la relatividad. La novedad es que un equipo ha podido observar algunas de sus dinámicas con una simulación holográfica gracias a un computadora cuántica.
Agujeros de gusano o Puentes de Einstein-Rosen se popularizaron en la ciencia ficción como una forma de viajar en el espacio-tiempopero la Teoría de la Relatividad dice que nada puede pasar a través de ellos.
Sin embargo, en 2017 se ideó un escenario en el que un energía repulsiva negativa puede mantenerlos abiertos el tiempo suficiente para que algo pase de un extremo al otro.
Un equipo encabezado por Instituto de Tecnología de California (Caltech) de EE.UU ha desarrollado por primera vez un experimento cuántico para estudiar el comportamiento de un agujero de gusano holográfico (teórico) y sus resultados se publican hoy Naturaleza.
La demostración, realizada con el procesador google sicomororepresenta un paso hacia la posibilidad de estudiar la gravedad cuántica en el laboratorio
El experimento, señalan los investigadores, no ha creado un agujero de gusano real (una ruptura en el espacio y el tiempo), pero permite probar las conexiones entre los agujeros de gusano teóricos y la física cuántica, una predicción de la llamada gravedad cuántica. .
La gravedad cuántica es una teoría física hipotética que intenta conectar la gravedad con la física cuántica, dos descripciones fundamentales y bien estudiadas de la naturaleza que parecen inherentemente incompatibles entre sí.
El principio holográfico es una forma de conectar diferentes teorías que podrían ayudar a reconciliar el mecánica cuántica y el relatividad generalexplicar la relatividad como emergente de la física cuántica en un sistema físico restringido.
“Hemos encontrado un sistema cuántico que exhibe las propiedades clave de un agujero de gusano gravitatorio, pero es lo suficientemente pequeño para ser implementado en el ‘hardware‘ cuanto actual”, explicó María Espiropuluinvestigador de Caltech y autor principal del estudio.
Este trabajo constituye «un paso hacia un programa más amplio para probar la física de la gravedad cuántica usando una computadora cuántica» que no reemplaza las sondas directas de la gravedad cuántica, pero «ofrece un poderoso banco de pruebas» para poner en práctica algunas de sus ideas, agregó.
La simulación se llevó a cabo con un ordenador cuántico formado por un circuito de nueve qubits (bit cuántico), en el que un qubit teletransportado a través del procesador exhibe la misma dinámica que se esperaría si cruzara un agujero de gusano atravesable.
Aunque la información cuántica se puede transmitir a través del dispositivo, o teletransportarse, de varias maneras, se demostró que el proceso experimental es equivalente, al menos en algunos aspectos, a lo que podría suceder si la información viajara a través de un agujero de gusano.
Los experimentos ofrecen una primera demostración de la posible viabilidad futura del uso de computadoras cuánticas para probar las teorías de la gravedad cuántica.
Los investigadores exploraron la equivalencia de los agujeros de gusano con la teletransportación cuántica y realizaron los primeros experimentos investigando la idea de que la información que viaja de un punto del espacio a otro puede describirse tanto en el lenguaje de la gravedad (agujeros de gusano y gusano) como en el de la física cuántica (agujeros cuánticos). enredo).
En el futuro, el equipo espera extender este trabajo a circuitos cuánticos más complejos. Aunque todavía faltan años para que las computadoras cuánticas sean auténticas, el equipo planea continuar realizando tales experimentos en las plataformas de computación cuántica existentes.
(Con información de EFE)
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