Para algunos que encuentran desconcertante la secuencia de Fibonacci utilizada para enredar qubits, que es un tema loco sobre el que publicamos un video aquí, es mejor que agarren algo sólido.
Recientemente, un grupo de científicos descubrió que los sistemas cuánticos pueden imitar los agujeros de gusano, atajos teóricos en el espacio-tiempo, ya que permiten la transferencia instantánea de información entre lugares distantes.
A pesar de que las partículas cuánticas no se ven afectadas por la gravedad de la misma manera que los objetos clásicos, el equipo de estudio cree que sus resultados pueden tener ramificaciones para investigar la gravedad cuántica. El estudio apareció esta semana en la revista Nature.
«La relación entre el entrelazamiento cuántico, el espacio-tiempo y la gravedad cuántica es una de las cuestiones más importantes de la física fundamental y un área activa de investigación teórica», afirmó en un comunicado de prensa la física del Instituto de Tecnología de California Maria Spiropulu, autora principal del artículo.
“Estamos entusiasmados de dar este pequeño paso para probar estas ideas en hardware cuántico y seguiremos adelante”.
Es hora de tomar un respiro. Debe quedar claro que los investigadores en realidad no transmitieron información cuántica a través de una rasgadura del espacio-tiempo, que en principio uniría partes del universo previamente desconectadas.
Piense en ello como doblar una hoja de papel por la mitad y meter un lápiz entre los pliegues. Dado que el papel representa el espacio-tiempo, puede usarlo como puerta de entrada para conectar dos ubicaciones aparentemente inaccesibles.
In @Nature: making a traversable wormhole with a quantum computer. A qubit teleported across our Sycamore processor exhibits the dynamics expected from crossing a traversable wormhole, opening up possibilities to test quantum gravity theories. #GoogleAI https://t.co/I8sofabj8r https://t.co/lgedcmDVm7
— Sundar Pichai (@sundarpichai) November 30, 2022
En la física teórica, existe una teoría que postula que los agujeros de gusano son análogos al entrelazamiento cuántico, al que Einstein se refirió en particular como «acción espeluznante a distancia». Esto indica que los giros de las partículas cuánticas entrelazadas las caracterizan de manera única, incluso a grandes distancias. Debido a su enlace especial, las partículas cuánticas son excelentes prototipos de teletransportación.
Una investigación separada de 2017 mostró que la descripción gravitacional de los agujeros de gusano del espacio-tiempo es igual a la transferencia de información cuántica. El nuevo grupo ha estado investigando el problema por sí mismos durante algunos años.
Su objetivo era demostrar no solo la equivalencia de los dos modelos, sino también la posibilidad de describir la transmisión de información en términos de gravedad o entrelazamiento cuántico. Los científicos de Google pudieron utilizar su computadora cuántica Sycamore para la tarea.
«Realizamos una especie de teletransportación cuántica equivalente a un agujero de gusano atravesable en la imagen de la gravedad», dijo Alexander Zlokapa, estudiante graduado en el MIT y parte del equipo, en el comunicado.
«Para hacer esto, tuvimos que simplificar el sistema cuántico al ejemplo más pequeño que conserva las características gravitatorias para poder implementarlo en el procesador cuántico Sycamore en Google».
In an experiment that ticks most of the mystery boxes in modern physics, researchers announced they had simulated a pair of black holes in a quantum computer and sent a message between them through a "baby wormhole." https://t.co/9wfYq2I2EB pic.twitter.com/S5Y7R12OZW
— The New York Times (@nytimes) November 30, 2022
Se introdujo un bit cuántico (qubit) en un sistema cuántico único, y luego los científicos vieron los datos que salían del sistema.
Según su artículo, la información que habían colocado en un sistema cuántico había salido del otro sistema a través de la contraparte cuántica de un agujero de gusano.
Los investigadores agregaron que la teletransportación de la información cuántica era consistente tanto con las expectativas físicas cuánticas como con el conocimiento gravitacional de cómo se movería un elemento a través de un agujero de gusano.
Para ver cómo podría evolucionar esta transferencia de información cuántica en un entorno experimental más complicado, el equipo pretende construir dispositivos cuánticos cada vez más avanzados. Han pasado 87 años desde que Einstein y sus colaboradores describieron por primera vez los agujeros de gusano; tal vez para cuando el concepto llegue a 100, los científicos habrán descubierto cómo funcionan.
