Un equipo multidisciplinario de científicos han desarrollado un experimento cuántico para estudia un agujero de gusano.
El Político
Se trata de un grupo de especialistas, encabezados por miembros del Instituto Tecnológico de California – Caltech, quienes han desarrollado un experimento cuántico por primera vez, para estudiar el comportamiento de un agujero de gusano holográfico; es decir, de forma teórica. Los resultados ya fueron publicados en la revista científica Nature.
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Se logró hacer una demostración, gracias al uso de un procesador Google Sycamore, que representa un paso adelante en el estudio de la gravedad cuántica en el laboratorio.
Según los investigadores, con este experimento no se ha formado un agujero de gusano real; es decir, una ruptura en el espacio y el tiempo. Pero ha permitido sondear las conexiones entre los agujeros de gusano teóricos y la física cuántica, una predicción de la llamada gravedad cuántica.
La primera simulación cuántica de un agujero de gusano, realizada con el procesador Google Sycamore, ha mostrado “que las propiedades de un sistema cuántico coinciden con lo que se espera en un sistema gravitacional”
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— EL PAÍS México (@elpaismexico) November 30, 2022
Detalle: rememorando
la teoría de la relatividad
Para entender mejor este proceso, la gravedad cuántica es una teoría física hipotética, a través de la cual se trata de 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 manera de conectar varias teorías, que podría ayudar a reconciliar la mecánica cuántica con la relatividad general. Pero explicando la relatividad como emergente de la física cuántica, en un sistema físico restringido.
En este sentido, Maria Spiropulu, investigadora de Caltech y autora principal del estudio, ha comentado que: "hemos encontrado un sistema cuántico que presenta las propiedades clave de un agujero de gusano gravitacional y que —sin embargo— es lo suficientemente pequeño como para implementarlo en el ‘hardware’ cuántico actual".
El procesador Google Sycamore usado por científicos, creó un escenario virtual análogo a un agujero de gusano para observar la actividad de dicho fenómeno espaciotemporal. https://t.co/dXM0r243lv
— Urgente24.com (@U24noticias) December 1, 2022
Lo que se dice: entendiendo
la gravedad cuántica
Spiropulu indicó —además— que: "este trabajo constituye un paso hacia un programa más amplio de pruebas de la física de la gravedad cuántica, utilizando un ordenador cuántico, que no sustituye a los sondeos directos de la gravedad cuántica. Pero ofrece un potente banco de pruebas, para ejercitar algunas de sus ideas".
Para lograr esta simulación, se utilizó un ordenador cuántico, formado por un circuito de nueve cúbits (bit cuántico), en el que un cúbit teletransportado a través del procesador muestra el mismo comportamiento que se esperaría si cruzara un agujero de gusano transitable.
Con este experimento, se logró demostrar que el proceso experimental de teletransportación, al menos en algunos aspectos, es similar a lo que podría ocurrir si la información viajara a través de un agujero de gusano.
Con el procesador Google Sycamore, se diseñó un "equivalente holográfico" con un circuito de 9 cúbits. Desde una óptica relativista habrían atravesado el espacio-tiempo por un agujero de gusano, mientras que desde la mecánica cuántica, el fenómeno sería una teleportación pic.twitter.com/x1uq2GagJQ
— territorio gravedad (@TerritorioGrav) December 2, 2022
¿Por qué es importante?
Estos experimentos ofrecen una primera demostración confiable, sobre la posible viabilidad futura del uso de computadoras cuánticas, para probar las teorías de la gravedad cuántica.
En un futuro no muy lejano, el grupo de científicos espera ampliar este trabajo a circuitos cuánticos más complejos.
Sin embargo, todavía faltan varios años para que los computadores cuánticos sean auténticos. Por lo que el equipo tiene previsto seguir realizando experimentos de este nivel, en las plataformas de computación cuántica ya existentes.
