El Instituto Tecnológico de California (Caltech) de Estados Unidos ha desarrollado algo que únicamente se había visto en series de ciencia ficción, y que hasta el momento parecía imposible, un agujero de gusano.
Los agujeros de gusano o también conocidos como los puentes de Einstein-Rosen se popularizaron en historias de ciencia ficción y eran utilizados para que los personajes pudieran realizar viajes en el espacio-tiempo, sin embargo, solo quedaba para las historias ficticias, pues la Teoría de la Relatividad dice que nada podría pasar a través de ellos.
¿Cómo funciona la simulación del agujero de gusano?
El experimento, precisan los investigadores, no ha creado un agujero de gusano real (una ruptura en el espacio y el tiempo), sino que permite sondear 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 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 forma de conectar diferentes teorías que podría ayudar a reconciliar la mecánica cuántica y la relatividad general, explicando la relatividad como emergente de la física cuántica en un sistema físico restringido.
“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”, explicó Maria Spiropulu, investigadora de Caltech y autora principal del estudio.
¿Cómo se realizó la simulación del agujero de gusano?
La simulación se realizó con un ordenador cuántico formado por un circuito de nueve cúbits (bit cuántico), en el que un cúbit teletransportado a través del procesador muestra la misma dinámica que se esperaría si cruzara un agujero de gusano transitable.
Aunque la información cuántica puede transmitirse a través del dispositivo, o teletransportarse, de diversas maneras, se demostró que el proceso experimental es equivalente, al menos en algunos aspectos, a lo que podría ocurrir 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 ordenadores cuánticos para probar las teorías de la gravedad cuántica.
Los investigadores exploraron la equivalencia de los agujeros de gusano con el teletransporte cuántico y realizaron los primeros experimentos que indagan en la idea de que la información que viaja de un punto del espacio a otro puede describirse tanto en el lenguaje de la gravedad (los agujeros de gusano) como en el de la física cuántica (el entrelazamiento cuántico).
En el futuro, el equipo espera ampliar este trabajo a circuitos cuánticos más complejos. Aunque aún faltan años para que los ordenadores cuánticos sean auténticos, el equipo tiene previsto seguir realizando experimentos de este tipo en las plataformas de computación cuántica existentes.
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