Los hallazgos son otro avance por descubrir los misterios de la gravedad cuántica
Un grupo de físicos recientemente descubrió que los sistemas cuánticos pueden imitar los agujeros de gusano, túneles hipotéticos que acortan distancias entre puntos del universo sin importar el tiempo o el espacio, y que podrían permitir la transmisión instantánea de información entre locaciones remotas.
Los investigadores piensan que su hallazgo podría tener implicaciones para probar la gravedad cuántica, un término utilizado para unir los conceptos de la mecánica cuántica y la gravedad de Newton, la cual no parece que afecta a las partículas cuánticas de la misma forma en que lo hace sobre objetos comunes. El estudio fue presentado en la revista académica Nature, y puedes consultarlo en este enlace.
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"La relación entre el entrecruzamiento cuántico, el espaciotiempo, y la gravedad cuántica es una de las preguntas más importantes en la física fundamental y un área activa en la investigación teórica", dijo Maria Spiropulu, física del Instituto de Tecnología de California y la principal autora del artículo, "Estamos emocionados de tomar este pequeño paso hacia probar estas ideas en hardware cuántico y seguir avanzando".
¿Cómo funcionó el experimento?
En 2017, otra investigación teorizó que los agujeros de gusano en el espacio tiempo son equiparables, en términos gravitacionales, a la trasmisión de información cuántica, por lo que el equipo más reciente se lanzó a responder estas cuestiones. El propósito era mostrar que esta relación no sólo es equivalente, sino que la información trasmitida puede ser descrita tanto en gravitacional como parte de un entrecruzamiento cuántico. Para probarlo, los científicos recurrieron al procesador Sycamore Cuántico en Google.
"Hemos realizado una especie de teletransportación cuántica equivalente a un agujero de gusano transitable en el cuadro gravitacional", dijo Alexander Zlokapa, un estudiante del Instituto Tecnológico de Massachussetts que era parte del equipo, "Para llevarlo a cabo, tuvimos que simplicar el sistema cuántico a la muestra más pequeña que preservaba las características gravitacionales para que así pudiéramos implementar el procesador Sycamore Cuántico en Gooel".
El equipo puso un qubit (un bit cuántico) en un sistema especial igualmente cuántico que observó la información ser expedida desde otro sistema. La información que pusieron viajó del sistema cuántico a un equivalente cuántico de un agujero de gusano para salir por otra parte, según el estudio.
La teletransportación de la información cuántica fue igualmente esperable desde una perspectiva de física cuántica como desde el punto de vista gravitacional de un objeto que viaja a través de un agujero de gusano, concluyó el experimento.
Hay que aclarar que los investigadores no enviaron ninguna información a través de la ruptura en el espacio tiempo, la cual en teoría conectaba dos regiones diferentes del universo. Como es recurrente al explicar los agujeros de gusanos, basta con imaginar el una hoja de papel doblada que es atravesada por un lápiz en las dos mitades.
Los físicos aprovecharon una idea prevaleciente en la teoría física de que los agujeros de gusano son equivalentes a un nudo cuántico, al cual Einstein una vez se refirió como una aterradora acción a la distancia. Esto significa que incluso a grandes distancias, las partículas cuánticas que forman un entrecruzamiento o nudo son definidas por los giros de las demás. Esta conexión las hacen grandes candidatas para experimentar con la teletransportación.
El equipo planea construir sistemas cuánticos más complejos para probar cómo es que esta información cuántica que es trasmitida a través del equivalente a un agujero de gusano cuántico puede ser alterada por una base más compleja.
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