Simulació per ordinador quàntic per a investigar la gravetat quàntica

2022/12/01 Galarraga Aiestaran, Ana - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

Representació gràfica de l'orifici hologràfic de cucs. Ed. inqnet/A. Mueller (Caltech)

S'ha realitzat la simulació quàntica d'un forat hologràfic de cuc en un ordinador quàntic per primera vegada. Així ho ha anunciat María Spiropulu Caltech, investigadora de l'Institut Tecnològic de Califòrnia, en la revista Nature. Expliquen que han utilitzat el processador Google Sycamore per a realitzar la simulació i que esperen que els ajudi a investigar la gravetat quàntica en el laboratori.

De fet, la relativitat general descriu el món físic com una densitat d'alta matèria o energia, per exemple, en objectes astrofísics. La mecànica quàntica descriu la matèria a nivell atòmic i subatòmic. A través de la hipòtesi de la gravetat quàntica s'intenta donar una explicació a situacions en les quals aquests dos nivells són importants, com l'interior dels forats negres. No obstant això, la mecànica quàntica i la relativitat general són fonamentalment incompatibles, per la qual cosa no existeix acord sobre la gravetat quàntica.

El principi hologràfic tracta d'harmonitzar la relativitat general amb la mecànica quàntica, en un sistema físic limitat, proposant que la relativitat aflora de la física quàntica. Sobre la base d'aquest principi, l'equip de Spiropulu ha dissenyat un senzill sistema per a simular un orifici hologràfic de cucs en el qual les propietats d'un sistema quàntic dissenyat coincideixen amb l'esperat en un sistema de gravitació. Per a realitzar la simulació quàntica s'ha utilitzat una computadora quàntica formada per un circuit de nou qubits. Un qubit teletransportado pel processador té la mateixa dinàmica que en travessar un forat de cucs.

L'experiment revela el valor que poden tenir els ordinadors quàntics per a provar les teories de la gravetat quàntica.