Los físicos dicen que hicieron un mini-agujero de gusano en el reino cuántico


La imaginación de un artista de un sistema cuántico que imita un agujero de gusano.

si pensaste entrelazando qubits usando la secuencia de Fibonacci estaba confuso, será mejor que te aferres a algo. Un equipo de físicos descubrió recientemente que los sistemas cuánticos pueden imitar los agujeros de gusano, atajos teóricos en el espacio-tiempo, yon que los sistemas permitan el tránsito instantáneo de información entre ubicaciones remotas.

El equipo de investigación cree que sus hallazgos podrían tener implicaciones para sondear la gravedad cuántica, el término general que se usa para unir la mecánica cuántica y la gravedad newtoniana, que no afecta a las partículas cuánticas de la misma manera que a los objetos clásicos.. la investigacion fue publicado esta semana en Naturaleza.

«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», dijo Maria Spiropulu, física del Instituto de Tecnología de California y autora principal del artículo, en un instituto liberar. “Estamos entusiasmados de dar este pequeño paso para probar estas ideas en hardware cuántico y seguiremos adelante”.

Reduzcamos la velocidad momentáneamente. Para ser claro, los investigadores no enviaron literalmente información cuántica a través de una ruptura en el espacio-tiempo, que en teoría podría conectar dos regiones del espacio-tiempo. (Imagínese doblar una hoja de papel y clavar un lápiz a través de las dos capas. El papel es el espacio-tiempo, y ahora tienes un portal entre dos áreas muy distantes).

Una idea que flota en la física teórica es que los agujeros de gusano son equivalentes al entrelazamiento cuántico, al que Einstein se refirió como «acción espeluznante en una distancia.» Eso significa que, incluso a grandes distancias, las partículas cuánticas entrelazadas se definen por el giro de cada una. Debido a que las partículas cuánticas tienen esta conexión única, son una gran prueba.cama para teletransportación.

En 2017, un equipo diferente demostró que la forma en que los agujeros de gusano teorizados en el espacio-tiempo se describen gravitacionalmente es equivalente a la transmisión de información cuántica. El equipo reciente ha estado analizando el problema por sí mismos. durante algunos años. Ellos quería mostrar que, no solo la relación es equivalente, sino que la información transmitida puede describirse gravitacionalmente o frente al entrelazamiento cuántico. Para ello, los investigadores utilizaron el procesador cuántico Sycamore de Google.

«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 liberar. «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».

El equipo colocó un qubit (un bit cuántico) en un sistema cuántico especial e información observada que sale de otro sistema. La información que tenían puesto que un sistema cuántico había viajado a través del equivalente cuántico de un agujero de gusano para salir del otro sistema, según su artículo.

TLa teletransportación de la información cuántica fue simultáneamente lo que se esperaba desde una perspectiva física cuántica y desde la comprensión gravitatoria de cómo un objeto viajaría a través de un agujero de gusano, dijeron los investigadores.

los el equipo planea construir sistemas cuánticos más complejos para probar cómo podría cambiar esta transmisión de información cuántica en un más complejo configuración experimental. Han pasado 87 años desde que Einstein y sus colegas describieron los agujeros de gusano; tal vez los físicos habrán roto este huevo multidimensional antes de que la idea cumpla 100 años.

Más: Los científicos de Google están utilizando computadoras cuánticas para estudiar agujeros de gusano



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