Hallazgo hist¨®rico para entender el universo tras una simulaci¨®n cu¨¢ntica de un agujero de gusano

En un nuevo cap¨ªtulo con la f¨ªsica como protagonista, se vuelven a abrir las dos tendencias opuestas respecto a los planteamientos acerca de la f¨ªsica cu¨¢ntica: la mec¨¢nica cu¨¢ntica y la teor¨ªa de la relatividad. En base a un experimento realizado gracias a Google Sycamore, se ha podido llevar a cabo la primera simulaci¨®n cu¨¢ntica, como as¨ª lo apunta la revista cient¨ªfica Nature.

Seg¨²n apunta una de las autoras del trabajo, Maria Spiropulo, f¨ªsica del Instituto de Tecnolog¨ªa de California, se han sacado varias conclusiones importantes. ¡°Las propiedades de un sistema cu¨¢ntico coinciden con lo que se espera en un sistema gravitacional¡±, algo que supone un avance en lo que a estudio de los agujeros negros se refiere.

En este experimento se ha utilizado un atajo espacio-temporal, denominado agujero de gusano o puente de Einstein-Rosen. Seg¨²n este experimento, este atajo puede generarse cuando se crean dos agujeros negros entrelazados. Este agujero podr¨ªa ser, como lo define Ra¨²l Lim¨®n (especialista en la secci¨®n de Ciencia de El Pa¨ªs), como dos embudos unidos por la boca m¨¢s peque?a y con los agujeros negros en los extremos.

Equivalente hologr¨¢fico

Seg¨²n se ha podido observar con este experimento, si se establece una interacci¨®n convencional entre dos observadores situados en los extremos opuestos, el agujero puede ser atravesado, un descubrimiento que rompe con muchas de las teor¨ªas sostenidas hasta el momento. El problema que se presenta es que eso no se puede observar de manera experimental porque no es posible crear dos agujeros negros en un laboratorio, aunque s¨ª hay una posible soluci¨®n: ¡°el equivalente hologr¨¢fico¡±.

Seg¨²n Alberto Casas, profesor de Investigaci¨®n del CSIC en el Instituto de F¨ªsica Te¨®rica, se puede explicar de una forma m¨¢s simplificada: ¡°Es como una lata cil¨ªndrica. Dentro hay tres dimensiones, pero los extremos son bidimensionales, planos. Todo lo que sucede en el interior, con gravedad, tiene un reflejo o se puede ver en las tapas, donde no hay gravedad¡±. A esto se le llama principio hologr¨¢fico, uno de los nuevos logros publicados en el d¨ªa de hoy.

¡°Los autores han creado un sistema entrelazado entre dos partes de un ordenador cu¨¢ntico, cuyo equivalente hologr¨¢fico es un agujero de gusano. Y han verificado que se produce una transmisi¨®n de informaci¨®n entre esas partes a trav¨¦s de esa especie de ¡°teleportaci¨®n cu¨¢ntica¡±, mimetizando exactamente lo que suceder¨ªa a trav¨¦s del agujero de gusano equivalente¡±, apunta Casas.

De una manera algo m¨¢s sencilla, Alberto Casas explica el proceso. Se apunta a que el mensaje escrito por Alice (nombre usado para definir un emisor) se pierde en el primer subsisten, pero despu¨¦s reaparece ¨ªntegro en el subsistema Bob (el receptor). ¡°Es como si Alice escribiera un mensaje en la superficie del agua. Aparentemente, se perder¨ªa, siendo imposible de recuperar. Sin embargo, podemos imaginar que, poco despu¨¦s, el mensaje reaparece ¨ªntegro en otro punto de la superficie l¨ªquida. Este comportamiento sorprendente es lo que realmente sucede entre los dos sistemas entrelazados que se han creado en este experimento¡±.

Seg¨²n Casas ¡°lo conseguido es muy interesante porque con un ordenador m¨¢s potente se podr¨ªan simular sistemas macrosc¨®picos y estudiar los efectos de la gravedad cu¨¢ntica en ellos¡±. Seg¨²n Nature, esta simulaci¨®n, mediante la utilizaci¨®n del Google Sycamore ¡°abre la posibilidad de hacer experimentos de gravedad cu¨¢ntica en procesadores basados en esta f¨ªsica¡±, por lo que aumentan las opciones de estudio.

Finalmente, apuntan a lo que se podr¨ªa conseguir en el futuro: ¡°Podr¨ªamos esperar que, en el futuro, se inventen t¨¦cnicas de comunicaci¨®n cu¨¢ntica que sean demasiado dif¨ªciles de analizar por medios convencionales, pero que utilicen la dualidad hologr¨¢fica como una poderosa herramienta de an¨¢lisis y descubrimiento¡±, concluyen.