Cuando la computadora cuántica de Google simuló un agujero de gusano a fines del año pasado, fue noticia en todo el mundo. Sin embargo, un nuevo estudio cuestiona la simulación.
Después de todo, es posible que la primera simulación de un agujero de gusano en una computadora cuántica no haya representado con precisión dicho túnel en el espacio-tiempo. La simulación fue noticia el año pasado, pero ahora otro grupo de investigadores ha investigado la simulación. Encontraron una serie de problemas que socavan la afirmación de que fue una simulación exitosa.
La simulación muestra el llamado «agujero de gusano holográfico». La palabra ‘holográfica’ se refiere a una forma de simplificar los problemas de física utilizando técnicas de la mecánica cuántica. Esa simplificación se aplicó aquí, pero lo más importante es que la versión holográfica más simple del agujero de gusano sigue siendo lo suficientemente compleja como para decir algo sobre el original. Así como un holograma bidimensional puede revelar algo sobre los detalles tridimensionales de un objeto.
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reclamo de agujero de gusano
En noviembre 2022 hecho físico María Espiropulu del Instituto de Tecnología de California y sus colegas revelaron que habían utilizado la computadora cuántica de Google, Sycamore, para simular un agujero de gusano holográfico. También dijeron que enviaron señales a través del agujero de gusano simulado. Lo hicieron con la teletransportación cuántica, un fenómeno en el que la información sobre un estado cuántico se envía por un lado del sistema y emerge por el otro.
Los investigadores dijeron que los resultados de la simulación resultaron como se esperaba. Ahora tiene físico norman yao de la Universidad de California, Berkeley, y sus colegas revisaron los detalles del estudio. Ellos encontraron tres grandes problemas lo que dicen demuestra que la simulación no hace un buen trabajo al mostrar cómo se comportan los agujeros de gusano.
tres problemas
El primer problema tiene que ver con cómo respondió el agujero de gusano simulado a las señales enviadas a través de él. La teoría dice que esto causaría fluctuaciones en el sistema. Es como si el agujero de gusano estuviera temblando, pero eventualmente debería calmarse. En el estudio original, esto realmente parecía suceder, pero solo cuando los investigadores promediaron muchas pruebas diferentes. Cuando Yao y sus colegas observaron cada prueba individualmente, el agujero de gusano vibró indefinidamente. Eso no se ajusta a las expectativas de cómo se comporta un agujero de gusano.
El segundo problema era sobre las señales mismas. Una de las características de un agujero de gusano real, y por lo tanto de un buen agujero de gusano holográfico, es que la señal que sale tiene el mismo aspecto que cuando entró. Yao y su equipo descubrieron que esto era cierto para algunas señales, pero no para todas. La señal permaneció igual solo cuando se parecía a las señales que los investigadores también habían usado en el algoritmo que simplificó el sistema.
El último y mayor problema se refiere a un fenómeno cuántico que tamaño de bobinado se llama. Stamaño de bobinado ocurre cuando una imagen holográfica representa correctamente una situación de gravedad particular, como un agujero de gusano. En el sistema bajo investigación, el tamaño de bobinado sin embargo, si el modelo se hizo más grande o más detallado. el palpitante tamaño de bobinado que los primeros investigadores vieron, por lo tanto, puede haber surgido solo por casualidad en un tamaño específico del modelo.
menos confianza
Spiropulu responde que estos problemas no se aplican a toda la simulación, sino solo a partes individuales de la misma. ‘Los investigadores dicen algo al respecto [de gecombineerde eigenschappen van de simulatie], mientras que solo observan los sistemas cuánticos individuales de nuestro modelo”, dice. Ella insiste en que «observamos propiedades consistentes con la teletransportación de agujeros de gusano».
Sin embargo, otros expertos también han expresado sus dudas sobre la simulación. Físico Juan Prekill de CalTech dice que ahora tiene «menos confianza en la evidencia».
Físico Leonard Suskind de la Universidad de Stanford en California cree que el experimento simuló un agujero de gusano, pero solo en el sentido más amplio de la palabra. Lo que no está tan claro es si el experimento es mejor que los experimentos de teletransportación cuántica convencionales y si realmente captura las características de la relatividad general que afirman los autores. Ese es solo el caso de una manera vaga”, dice.
Experimentos similares en el futuro podrían enseñarnos mucho sobre las propiedades de los agujeros de gusano, dice Susskind. Tendrán que ser más complejos que este experimento antes de que realmente podamos extraer nueva información de ellos.