Una computadora cuántica ha logrado la primera simulación de un agujero de gusano, un puente entre dos regiones del espacio-tiempo

La demostración, realizada con el procesador Google Sycamore, representa un paso adelante en el estudio de laboratorio de la gravedad cuántica y su conexión con la mecánica cuántica y la relatividad general. Foto: Infobae.

Los agujeros de gusano son puentes entre dos regiones del espacio-tiempo que no se ha demostrado que existan, pero son consistentes con la teoría de la relatividad. Lo nuevo es que las computadoras cuánticas han permitido al equipo observar algunas de esas dinámicas en simulaciones holográficas.

En la ciencia ficción se han popularizado los agujeros de gusano, o puentes de Einstein-Rosen, como una forma de viajar a través del espacio-tiempo, pero según la teoría de la relatividad nada puede atravesarlos. Sin embargo, en 2017 se diseñó un escenario en el que las energías repulsivas negativas podrían mantenerlos abiertos el tiempo suficiente para que algo pasara de un extremo a otro.

Un equipo liderado por el Instituto de Tecnología de California (Caltech) ha diseñado el primer experimento cuántico para estudiar el comportamiento de los agujeros de gusano holográficos (teóricos), y los resultados se publicaron hoy en Nature. Esta demostración, ejecutada en un procesador Google Sycamore, representa un paso hacia el potencial de la investigación de la gravedad cuántica en el laboratorio.

Este experimento no creó un agujero de gusano real (una discontinuidad entre el espacio y el tiempo), pero nos permite estudiar el vínculo entre los agujeros de gusano teóricos y la física cuántica (la llamada predicción cuántica gravitatoria). El trabajo es «un paso hacia un programa más amplio para probar la física de la gravedad cuántica con una computadora cuántica», que no reemplazará a los sensores de gravedad cuántica directa, pero «proporciona un poderoso banco de pruebas» para algunas de sus ideas, agregó Maria Spiropulu, investigadora de Caltech y autora principal del estudio.

Los experimentos proporcionan la primera indicación de la posibilidad de utilizar computadoras cuánticas en el futuro para probar las teorías de la gravedad cuántica. En el futuro, el equipo espera extender este trabajo a circuitos cuánticos más complejos.