CREATO IL PRIMO TUNNEL SPAZIO-TEMPORALE

 

Gli scienziati hanno, per la prima volta, sviluppato un esperimento quantistico, che ha permesso di studiare la dinamica di uno speciale tipo di tunnel spazio-temporale.

 

Anche senza attraversare lo spazio reale, il tunnel ha consentito di eseguire un teletrasporto quantistico, offrendo un potente banco di prova per esaminare la possibilità della gravità quantistica.

 

Ovvero una teoria in grado di fornire un quadro unitario della gravità, che modella la struttura dell’universo su scala macroscopica, e della meccanica quantistica, che descrive i fenomeni tipici della scala atomica e subatomica.

 

Abbiamo trovato un sistema quantistico che mostri le proprietà chiave di un tunnel spazio-temporale gravitazionale ma che sia sufficientemente piccolo da essere implementato sull’hardware quantistico di oggi. Questo lavoro costituisce un passo in avanti verso un programma più ampio di test della fisica della gravità quantistica utilizzando un computer quantistico”. hanno spiegato Maria Spiropulu, ricercatrice principale del programma di ricerca Quantum Communication Channels for Fundamental Physics del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti e Shang-Yi Ch’en, professore di Fisica del California Institute of Technology (Caltech) di Pasadena

 

Il lavoro si è basato sull’utilizzo di un computer quantistico Sycamore di Google per simulare due buchi neri nel sistema, uno su ciascun lato di un tunnel spazio-temporale, un così detto Whormhole, che è stato testato per il teletrasporto di un messaggio.

 

Ciò significa che le informazioni che viaggiano da un punto all’altro possono essere descritte nel linguaggio della gravità, ovvero i tunnel spazio-temporali, e nel linguaggio della fisica quantistica ovvero l’entanglement quantistico.

 

L’idea che i tunnel spazio-temporali e la fisica quantistica, in particolare l’entanglement quantistico (un fenomeno in cui due particelle possono rimanere collegate a grandi distanze), possano avere una connessione è stata proposta per la prima volta nella ricerca teorica di Juan Maldacena e Leonard Susskind nel 2013.

 

Nel 2017 poi questa teoria è stata estesa ai wormhole attraversabili da un’estremità all’altra.

 

I ricercatori hanno dimostrato che questa descrizione gravitazionale di un wormhole attraversabile è equivalente al teletrasporto quantistico, un fenomeno già dimostrato sperimentalmente con il trasporto di informazioni su lunghe distanze tramite fibra ottica e via etere.

 

Il nuovo esperimento non ha fatto altro che esplorare l’equivalenza dei wormhole con il teletrasporto quantistico, inserendo un qubit nel loro sistema e osservando che le informazioni emergevano dall’altro lato.

 

L’informazione viaggiava tramite il teletrasporto quantistico o, parlando nel linguaggio complementare della gravità, l’informazione quantistica passava attraverso il wormhole attraversabile”.

La relazione tra entanglement quantistico, spazio-tempo e gravità quantistica è una delle questioni più importanti nella fisica fondamentale e un’area attiva della ricerca teorica – ha aggiunto Spiropulu – Siamo entusiasti di aver fatto questo piccolo passo verso la sperimentazione di queste idee su hardware quantistico e continueremo così”.