La primera simulación cuántica de un agujero de gusano logra transmitir información

De acuerdo con María Spiropulo, física del Instituto de Tecnología de California y una de las autoras del trabajo de investigación sobre el sistema cuántico, se ha observado un hallazgo que permite avanzar en el estudio de los agujeros negros y de la hipótesis de la gravedad cuántica en el laboratorio, usando ordenadores basados en esta mecánica. El informe fue publicado por el portal nature.com.

Un agujero de gusano, también conocido como puente de Einstein-Rosen, según reseña el diario El País, es un atajo a través del espacio y el tiempo, como si entre dos galaxias a años luz de distancia hubiera un camino corto. Se ha demostrado teóricamente que este atajo puede generarse cuando se crean dos agujeros negros entrelazados. El agujero de gusano sería semejante a dos embudos unidos por la boca más pequeña y con los agujeros negros en los extremos más abiertos.

La primera simulación cuántica de un agujero de gusano, realizada con el procesador Google Sycamore, revela que a diferencia de lo que se refleja en las películas de ciencia ficción, este atajo en el espacio no puede usarse por sí solo para transmitir información.

“Si se lanza cualquier objeto o mensaje a través de él, nunca llega al otro extremo, puesto que el agujero se estira y se estrecha. En realidad, el objeto termina destruido, como es habitual al entrar en un agujero negro, que no deja pasar ni la luz. No obstante, si entre dos observadores situados en los extremos del agujero de gusano se establece una interacción convencional (que se transmite a la velocidad de la luz), el agujero se abre de forma que sí puede ser atravesado”, reseña el diario.

Los investigadores aseguran que este fenómeno no se puede observar experimentalmente, ya que no es factible crear dos agujeros negros entrelazados en un laboratorio. Pero sí es posible estudiar el “equivalente holográfico” de este proceso, uno de los logros del estudio publicado en nature.com.

“Los autores han creado un sistema entrelazado entre dos partes de un ordenador cuántico, cuyo equivalente holográfico es un agujero de gusano. Y han verificado que se produce una transmisión de información entre esas partes a través de esa especie de teletransportación cuántica, mimetizando exactamente lo que sucedería a través del agujero de gusano equivalente”, aclara Alberto Casas, profesor de Investigación del CSIC en el Instituto de Física Teórica y autor de La revolución cuántica (Ediciones B, 2022).

El estudio publicado en Nature revela que la simulación se pudo haber hecho con computación convencional, pero la utilización del Google Sycamore adiciona un elemento fundamental. En este sentido, el Instituto de Tecnología de California resalta que la simulación completada con el ordenador de Google, “abre la posibilidad de hacer experimentos de gravedad cuántica en procesadores basados en esta física”, por lo que se multiplican las posibilidades de estudio de esta ciencia y de esta computación.

Ignacio Cirac, director de la División de Teoría del Instituto Max-Planck de Óptica Cuántica en Garching (Alemania), apoya esta afirmación, “los prototipos de ordenadores cuánticos existentes o los que se van a construir en el futuro próximo pueden convertirse en una herramienta clave para abordar cuestiones fundamentales. El experimento es todavía muy básico, pero es un paso importante. Este tipo de simulaciones pueden arrojar información de cómo se comportan los agujeros negros, en especial, cuando los estudiamos bajo la perspectiva de la física cuántica”, explica Cirac a Science Media Center (SMC).