Pesquisadores conseguiram realizar a primeira “simulação” quântica de um buraco de minhoca holográfico usando um processador quântico.
Eles não criaram um túnel através do espaço e do tempo, infelizmente, mas foram capazes de criar uma configuração quântica que se comporta como uma partícula viajando por um buraco de minhoca. E essa abordagem pode ser inestimável para superar os limites atuais da física.
Um buraco de minhoca, também conhecido como ponte Einstein-Rosen, é uma solução teórica da relatividade geral, que é nossa melhor compreensão atual da gravidade. Mas sabemos que, no que diz respeito às teorias, a relatividade é limitada.
Realmente não funciona com a mecânica quântica. Unir essas duas teorias é um dos principais focos da física moderna, e uma maneira de fazer isso é com uma teoria chamada gravidade quântica.
Entre os vários pilares da gravidade quântica , existe o chamado princípio holográfico
Assim como um holograma usa informações em duas dimensões para criar a aparência de um objeto tridimensional, o princípio argumenta que na gravidade quântica é possível entender as propriedades de um objeto tridimensional estudando os efeitos em um limite de dimensão inferior. . Isso pode simplificar muitos problemas.
Um desses problemas são os buracos de minhoca. Na relatividade geral, a matemática permite a existência de buracos de minhoca, mas eles requerem energia negativa – algo que não foi encontrado na física.
Mas o trabalho teórico feito na gravidade quântica encontrou semelhanças entre buracos de minhoca e um processo chamado teletransporte quântico . E é muito mais fácil simular um buraco de minhoca transformando-o em um holográfico. Essa conexão permitiu o primeiro teste de gravidade quântica em um computador quântico real, o processador Google Sycamore.
O sistema usa nove qubits – bits quânticos, as unidades básicas de informação usadas para fazer cálculos em computadores quânticos . Um qubit foi teletransportado pelo processador de uma maneira equivalente a viajar por um buraco de minhoca atravessável em duas dimensões.
“Encontramos um sistema quântico que exibe as principais propriedades de um buraco de minhoca gravitacional, mas é suficientemente pequeno para ser implementado no hardware quântico de hoje”, disse a autora sênior Professora Maria Spiropulu, da Caltech, em um comunicado .
Este trabalho constitui um passo em direção a um programa maior de teste da física da gravidade quântica usando um computador quântico.
Ele não substitui sondas diretas de gravidade quântica da mesma forma que outros experimentos planejados que podem sondar os efeitos da gravidade quântica no futuro usando sensoriamento quântico, mas oferece um poderoso banco de testes para exercitar ideias de gravidade quântica.
A equipe admite que a representação do buraco de minhoca é aproximada, mas é um passo à frente na criação de formas de estudar a gravidade quântica.
Os pesquisadores planejam desenvolver isso, tanto em termos de hardware usado quanto em uma melhor compreensão teórica do problema da gravidade quântica que está sendo simulado.
Fonte:
[Física]