Protocolo de Teleportación de un Agujero de Gusano Atravesable

Los físicos utilizan la conjetura de la correspondencia holográfica para describir la teleportación cuántica de qubits a través de una geometría del espaciotiempo de agujero de gusano atravesable: los investigadores han comenzado a probar una teoría de la gravedad cuántica empleando los estados de entrelazamiento que se obtienen en los computadores cuánticos. En un experimento reciente, un equipo de investigadores utilizó el computador cuántico Sycamore de Google para probar la teleportación de nueve qubits y comprobar si el proceso mecánico cuántico fundamental podía producir la misma señal que si los qubits hubieran atravesado un microagujero de gusano. Según publica la revista Nature, el equipo de investigadores aporta los datos que, según ellos, confirman la correspondencia holográfica entre la teleportación cuántica y atravesar un puente de Einstein-Rosen microscópico en el espaciotiempo (también conocido como agujero de gusano), lo que indica que la gravitación funciona a la escala de las interacciones entre partículas y que la geometría del espaciotiempo puede subyacer a la mecánica cuántica.

Por los Científicos de RSF, Dra. Inés Urdaneta & William Brown, y Nassim Haramein, Director de Investigación de Resonance Science Foundation y de Torus Tech R&D Laboratorios.


 
El problema con la mecánica cuántica

La mecánica cuántica es una teoría probabilística que describe el comportamiento de la materia (y las fuerzas y campos asociados) a escala atómica y subatómica. Aunque las distribuciones de probabilidad de la mecánica cuántica pueden predecir y dar como resultado los valores correctos para los observables de ciertos comportamientos de las partículas, la descripción física real de lo que está ocurriendo para producir los observables no ha alcanzado un modelo de consenso entre los físicos, y existe una multitud de "interpretaciones" de los formalismos matemáticos de la MC (mecánica cuántica) que tratan de describir fundamentalmente lo que está ocurriendo físicamente durante comportamientos mecánicos cuánticos por excelencia como el entrelazamiento, la tunelización, la teleportación (también conocida como teletransportación) o la reducción de la función de onda o la superposición. Parece que hay una interpretación para todos los gustos, como la interpretación de los muchos mundos de Everett, la teoría del absorbedor de Wheeler-Feynman, la interpretación transaccional de Cramer, la interpretación de Copenhague de Born-Heisenberg, el modelo de la MC de Onda Piloto de de Broglie-Bohm, y muchas más.

Nótese que la popular interpretación de Copenhague es el único modelo en el que hay una reducción de la función de onda, en todos los demás formalismos la función de onda universal es objetivamente real, y no hay colapso de la función de onda -lo único que ocurre es que la función de onda global evoluciona unitariamente y se entrelaza cada vez más. Este aspecto de la interpretación de Copenhague conduce a la noción filosófica de que las partículas no son "reales" hasta que son observadas, una interpretación fundamentalmente insostenible ya que el universo está lleno de subsistemas, cualquiera de los cuales puede desempeñar el papel de observador. En la mayoría de los demás modelos de la MC, las partículas son reales, sólo que interactúan de forma no local -lo que se denomina realismo no local-, algo que veremos que es posible mediante una geometría del espaciotiempo con múltiples conexiones.

Es más, los formalismos de la mecánica cuántica no pueden describir una de las fuerzas más importantes de todo el universo: la gravedad. ¿Cómo puede existir durante más de un siglo una teoría física que no puede explicar ni incorporar una de las fuerzas fundamentales de la naturaleza? La respuesta en parte es que se piensa erróneamente que la fuerza gravitatoria es despreciable a la escala de las interacciones atómicas, por lo que puede ignorarse. Además, quizá el impedimento más significativo para desarrollar una teoría consensuada de la Gravedad Cuántica es que no se ha llegado a un enfoque consensuado sobre cómo llevar el continuum y la geometrización del espaciotiempo de la gravedad al mundo probabilístico discretizado de la mecánica cuántica. En 1905, Albert Einstein inició la mecánica cuántica aplicando la constante de Max Planck a la radiación electromagnética emitida en el efecto fotoeléctrico, discretizando la energía en paquetes discretos llamados fotones. Curiosamente, en trabajos posteriores Einstein y sus colegas podrían haber resuelto algunos de los mayores problemas de la mecánica cuántica, que Einstein criticaba a pesar de ser la figura seminal de la MC. En primer lugar, Einstein y Nathan Rosen publicaron un artículo sobre el "problema de las partículas", en el que resolvían el problema de la singularidad de las partículas puntuales ampliando su geometría del espaciotiempo hasta convertirla en una arquitectura "puente" que conectaba dos universos [1]. Esta geometría del espaciotiempo de múltiples conexiones empleada por Einstein y Rosen pasó a conocerse como puentes de Einstein-Rosen, o con el apelativo más popular de agujeros de gusano.

Posteriormente, Einstein, Podolsky y Rosen publicaron un artículo en el que criticaban las señales no locales, o más rápidas que la velocidad de la luz, que parecía permitir la teoría cuántica moderna, lo que, en su opinión, indicaba que la mecánica cuántica era una teoría incompleta [2]. La conexión no local que surge del entrelazamiento cuántico, descrita en su artículo, llegó a conocerse como la Paradoja de Einstein-Podolsky-Rosen (paradoja EPR). Así pues, tenemos todos los elementos para una visión clave de una unificación de la teoría gravitacional con la mecánica cuántica, en la que las correlaciones EPR surgen de los puentes ER, o EPR = ER.

Imagen: ER=EPR. También en 1935, Einstein y Rosen (ER) demostraron que agujeros negros muy distantes pueden conectarse mediante un túnel a través del espaciotiempo que ahora se conoce como agujero de gusano. Los físicos sospechan que la conexión en un agujero de gusano y la conexión en el entrelazamiento cuántico son la misma cosa, sólo que a una escala enormemente diferente. Aparte de su tamaño no hay ninguna diferencia fundamental.

 
Hacia una teoría de unificación de la gravedad cuántica

Aunque el postulado EPR=ER ha sido una idea intrigante, cualquier idea en ciencia debe tener un respaldo observacional y experimental para ser considerada seriamente. Ahora se ha dado un paso adelante en este esfuerzo con una prueba observacional tangible de EPR=ER en un experimento que utilizó la teleportación de qubits. El experimento fue realizado por un equipo dirigido por Maria Spiropulu, del Instituto de Tecnología de California, en colaboración con el  computador cuántico Sycamore  de Google en Santa Bárbara, y publicado en la revista Nature [3].

El trabajo es una exploración experimental de la dualidad holográfica, que ha descubierto que ciertos fenómenos cuánticos, como el entrelazamiento, pueden describirse mediante una interacción gravitatoria, como la geometría del espaciotiempo de múltiples conexiones conocida como puente de Einstein-Rosen. En la teoría de la dualidad holográfica, el campo gravitatorio se describe en un espaciotiempo hipotético de 5 dimensiones conocido como espacio anti-de Sitter (AdS), en el que, curiosamente, ciertos procesos mecánicos cuánticos que ocurren en la frontera dimensional inferior, pueden vincularse al espacio y describirse utilizando la gravedad o la geometría del espaciotiempo.

Se denomina correspondencia holográfica porque, al igual que un holograma tridimensional surge de la información codificada en una superficie bidimensional, el espacio de 5 dimensiones que describe la gravedad se proyecta holográficamente desde la teoría cuántica de campos de dimensión inferior con fuerzas no gravitatorias, denominada teoría conforme de campos (CFT EN INGLÉS), que actúa como el límite superficial del AdS. En otras palabras, las teorías aparentemente diferentes (AdS y CFT) podrían describir el mismo sistema físico, lo que demuestra que las teorías son, en cierto sentido, equivalentes, aunque cada una incluya un número diferente de dimensiones y una tenga en cuenta la gravedad y la otra no. Este principio holográfico se conoce como la correspondencia anti-de Sitter/teoría conforme de campos (correspondencia AdS/CFT), descubierta por primera vez por Juan Maldacena en 1997 en uno de los artículos de física más citados de todos los tiempos [4].

Imagen: Representación esquemática del espacio anti-de Sitter (interior del cilindro) y su representación dual como información cuántica en la frontera (superficie del cilindro).

"A veces algunas cosas son más fáciles de entender en una descripción que en la otra y saber que realmente estás hablando de la misma física es muy poderoso". - Netta Engelhardt, física teórica del MIT, sobre la correspondencia entre gravedad y teoría de calibre.

Debido a correspondencias como éstas, muchos consideran la teoría holográfica como un puente entre los marcos físicos aparentemente dispares de la relatividad general -que describe la gran escala, donde la gravedad es la fuerza gobernante- y la mecánica cuántica, que normalmente no incorpora interacciones gravitatorias (geometría del espaciotiempo) en absoluto. Durante muchas décadas se ha perseguido este enfoque para producir una teoría unificada de la gravedad cuántica, con algunos éxitos notables como el del físico Nassim Haramein, que utilizó una solución holográfica generalizada que describe las fuerzas cuánticas, como la fuerza fuerte, que surge por una interacción gravitatoria, véase su artículo de 2012 Quantum Gravity and the Holographic Mass [5].

 
La gravedad cuántica y la paradoja de la pérdida de información

El principio holográfico y la correspondencia AdS/CFT no sólo son esenciales en la diminuta escala de la teoría de cuerdas, también son muy importantes en el contexto de la teoría de agujeros negros, porque en 1975 Stephen hawking publicó su trabajo sobre la radiación de Hawking, sugiriendo que los agujeros negros no son completamente negros, sino que emiten una tenue radiación debido a efectos cuánticos cerca del horizonte de sucesos. Esto plantea una consideración importante, ya que en una teoría de este tipo un agujero negro aislado podría llegar a evaporarse por completo a través de la emisión de radiación Hawking y la información contenida en su interior se perdería, problema que se ha denominado la paradoja de la pérdida de información, que viola las leyes físicas tanto de la mecánica clásica como de la cuántica. Una forma de conservar esta información es la correspondencia AdS/CFT.  

Dado que los agujeros negros son objetos gravitatorios extremadamente densos, que presentan fuertes efectos cuánticos, se consideran el puente natural entre la relatividad y la teoría cuántica. También son más accesibles y realistas que las cuerdas -que son sólo hipotéticas-, por lo que se cree que la caracterización completa de los agujeros negros proporcionará la solución a la gravedad cuántica.

En resumen, la gravedad cuántica está profundamente relacionada con el principio holográfico, que se refiere al hecho de que una teoría gravitatoria de dimensión "superior" puede formularse de forma equivalente a partir de una teoría de campo de dimensión "inferior". Esta equivalencia entre las teorías cuántica y gravitatoria significa que ambas descripciones del sistema contienen la misma información, de ahí el término "dual".  

Imagen: Arriba: entrelazamiento cuántico, abajo: agujero de gusano emergente.

En la simulación realizada en el computador cuántico, el análogo de la partícula que se transfiere a través del agujero de gusano holográfico es un bit cuántico -un qubit- en una superposición de dos estados. Cuando la partícula atraviesa el agujero de gusano está sufriendo un proceso de teleportación cuántica, por el que su información puede enviarse entre un estado inicial y uno final distante y entrelazado cuánticamente; ambos estados representan al agujero negro de cada extremo. Los autores examinaron el proceso de transferencia de información a través del túnel holográfico y el experimento resultó satisfactorio, ya que el qubit se recuperó con éxito al otro lado del agujero de gusano.

Dado que sólo se emplearon nueve qubits para simular todo el sistema (los agujeros negros entrelazados más el agujero de gusano y la partícula que lo atraviesa) con la ayuda de algunas redes neuronales artificiales, muchos físicos argumentan que esta simulación es demasiado simple para representar realmente una simulación de un agujero de gusano "gravitacional" y que no es más que otro experimento sobre teleportación [6]. Otros han señalado también que cuando se simula un agujero negro, esto no significa que se haya "creado en un laboratorio". Aunque parezca una cuestión de interpretación, el punto clave reside en cómo se aplicó aquí el principio holográfico para garantizar su capacidad de mapear y captar el aspecto gravitatorio del problema. Si captó los efectos gravitatorios, entonces es un indicio empírico de la validez de la interpretación de que el mecanismo físico subyacente de la teleportación implica un agujero de gusano cuántico real.

Las recientes construcciones de agujeros de gusano atravesables [7,8] proporcionan una sonda causal de la relación ER = EPR [9] entre el entrelazamiento y la geometría del espaciotiempo, y la correspondencia AdS/CFT, que anteriormente sugería la formación de cortafuegos alrededor de los agujeros negros (véase el artículo de William: cortafuegos u horizontes fríos) muestra ahora cómo la conexión puente Einstein-Rosen entre un par de agujeros negros resuelve la paradoja de la pérdida de información. Por ejemplo, mientras que se ha demostrado que los agujeros negros Kerr-Newman rotatorios tendrán agujeros de gusano atravesables, el trabajo de [7] ha demostrado que incluso para la condición estática de Schwarzschild (que no se da en la naturaleza ya que todos los agujeros negros rotan) la reacción gravitatoria a los efectos cuánticos inducirá acoplamientos genéricos entre las regiones exteriores del par de agujeros negros y hará que el agujero de gusano sea atravesable. Como ya comentamos en nuestro artículo: un horizonte lleno de sucesos, una consecuencia de este enlace de agujeros negros a través de una geometría del espaciotiempo de agujero de gusano atravesable, es que una región de espaciotiempo conectado que habría quedado oculta tras el horizonte, se hará visible para los límites exteriores.

Por tanto, los resultados de este experimento de "agujero de gusano en un chip" tienen consecuencias de gran alcance, desde la interpretación física fundamental de la mecánica cuántica, la comprensión de que las interacciones entre partículas se producen a escala gravitatoria, hasta una posible resolución de la paradoja de la pérdida de información, constantemente debatida. Sin duda, futuros experimentos de este tipo proporcionarán los datos empíricos y las observaciones que revelarán en última instancia el papel de la geometría del espaciotiempo en la física de partículas y la mecánica cuántica.

 

RSF en Perspectiva-

Si los qubits que se utilizan para el experimento de teleportación están realmente entrelazados, entonces según ER=EPR, el agujero de gusano no es virtual ni un agujero de gusano anunciado como "holográfico" en muchas noticias del experimento para indicar que el papel de la geometría del espaciotiempo en la determinación de la interacción de las partículas no es real, cuando en realidad es muy real. El problema parece ser que, cuando se habla de agujeros de gusano, salen a relucir las nociones popularizadas de películas como "Interstellar", en lugar de la descripción técnicamente más precisa de microagujeros de gusano constitutivos, que siempre están presentes conectando partículas, de modo que siempre están entrelazadas a través de la geometría de múltiples conexiones del espaciotiempo a escalas cuánticas, y el grado en que el entrelazamiento es evidente es una función de la transferencia de información a través de la red. A pesar de que muchos artículos que discutían esto afirmaban (decepcionantemente) que "Einstein y Rosen argumentaron, errónea pero clarividentemente, que estos 'puentes' (o agujeros de gusano) podrían representar partículas", vemos a partir de la correspondencia AdS/CFT que el entrelazamiento cuántico puede describirse gravitacionalmente a través de la geometría del espaciotiempo. Así, cada vez que se realiza el entrelazamiento cuántico completo, como en un computador cuántico, es a través de puentes microscópicos de Einstein-Rosen. Los microagujeros de gusano siempre están ahí conectando partículas, y el acoplamiento es máximo con el entrelazamiento cuántico, así que la parte más importante del estudio es si el teletransporte se puede describir igual de bien o mejor utilizando la gravedad y la geometría del espaciotiempo, lo que mostrará la veracidad de la correspondencia, y finalmente acercará a los que trabajan en la gravedad cuántica a la comprensión de que las interacciones de partículas se producen a escala gravitatoria y que la gravedad es fundamental para las interacciones de partículas.

Una característica especialmente interesante de la historia de la correspondencia AdS/CFT es que la mayoría de los físicos creen que la solución a la gravedad cuántica vendrá de utilizar la mecánica cuántica para "construir" el espaciotiempo, y la gravedad surgirá como una fuerza emergente. De modo que la mecánica cuántica será fundamental y el espaciotiempo, la geometría y los comportamientos relativistas generales surgirán -holográficamente- de esa descripción mecánica cuántica. Por eso, en muchos informes sobre el experimento tratado en este artículo se decía que se había creado un agujero de gusano holográfico cuando los experimentadores entrelazaron y teleportaron los qubits. Se considera que el acto de entrelazamiento cuántico produce la geometría del espaciotiempo de Einstein-Rosen. Esto, sin embargo, es una perspectiva al revés, los estados mecánicos cuánticos emergen de la geometría del espaciotiempo subyacente.

Es fácil entender por qué la mayoría de los físicos tienden a verlo al revés: la mecánica cuántica describe lo muy pequeño, la relatividad general describe lo muy grande, lo muy grande se construye a partir de lo muy pequeño, así que la mecánica cuántica debe ser fundamental en la jerarquía de la dualidad holográfica. Pero como hemos visto, parece haber un malentendido prolífico de la historia de la física, con físicos y periodistas que afirman cosas como "Einstein odiaba la mecánica cuántica", cuando en realidad Einstein fundó la MC, cuando aplicó la unidad cuantizada de Planck para explicar el efecto fotoeléctrico y los fotones. Lo que a Einstein no le gustaba de la mecánica cuántica son algunos de los mismos problemas que persisten hoy en día, como el problema de que el electrón se describa como una partícula puntual (¿cómo gira un punto unidimensional?), razón por la cual Einstein y Rosen los describieron como puentes del espaciotiempo (es decir, agujeros de gusano), eliminando el problema de la singularidad.

Si bien es cierto que la relatividad general se aplica más a menudo para describir objetos e interacciones a escala astronómica, parece olvidarse que la relatividad general es una extensión de la relatividad especial, que describe el comportamiento de lo muy pequeño -los fotones- y las correspondientes dilataciones/contracciones de masa, tiempo y espacio que se producen a velocidades relativistas. Como tal, no es del todo exacto considerar que la relatividad sólo se aplica a lo muy grande, por lo que la jerarquía convencional de que la mecánica cuántica es fundamental para la relatividad general es errónea.

Observamos los estados fenoménicos de la mecánica cuántica, como la no localidad y la dualidad onda-partícula, debido al comportamiento del espaciotiempo subyacente, como los micropuentes de Einstein-Rosen y las ondas piloto en el medio superfluido del espacio.

Como se explica en el artículo de Lee Smolin titulado: Espacio: La Ilusión Final, existen pruebas fehacientes de que las violaciones de la causalidad necesarias para explicar la no localidad provocada por el entrelazamiento cuántico surgirán con la teoría cuántica de la gravedad (como Fotini Markopoulou et al. propusieron por primera vez en 2003). De este modo, se sustituiría el actual tratamiento estadístico de la mecánica cuántica estándar por una descripción completa y exacta de lo que ocurre en cada proceso cuántico basado en influencias que viajan arbitrariamente más rápido que la luz. Este hecho desmonta el principio de causalidad relativista, así como nuestras nociones intuitivas de influencia local. Desde ese punto de vista, la localidad y el propio espacio emergen del promedio de procesos fundamentales que implican una diversidad de sucesos individuales que desordenarán la localidad, teniendo la mayoría de las influencias localmente porque la mayoría de las veces, los sucesos relacionados causalmente acabarán cerca unos de otros en el fenómeno emergente que llamamos espacio. Pero habrá muchos pares de sucesos relacionados causalmente que acabarán lejos unos de otros, desordenando así el espacio y la localidad. Esto apoya lo que habíamos mencionado antes en la introducción: en la mayoría de los modelos de la MC (excepto en la interpretación de Copenhague) las partículas son reales, sólo que interactúan de forma no local -un realismo no local- a través de una geometría del espaciotiempo de múltiples conexiones.  

Además, como dice Lee Smolin, hay pruebas teóricas de que la teoría cuántica de la gravedad requerirá que el espacio y el espaciotiempo se vuelvan discretos y se construyan a partir de átomos finitos de geometría. Tales átomos finitos de geometría podrían muy bien ser las Unidades Esféricas Planck (PSU) propuestas por Haramein.

Por lo tanto, para que el enfoque holográfico unifique la mecánica cuántica y la gravedad, el principio debe generalizarse para considerar la información contenida en el volumen, no sólo en la superficie de un agujero negro. Esto es lo que consiguió Nassim Haramein en su enfoque holográfico generalizado, al calcular el contenido real de energía en el volumen, utilizando una cuantización del espacio denominada unidades esféricas de Planck (con una densidad de energía de 10113 julios por metro cúbico), que representa cada una, una fluctuación cuántica de vacío, así como un cuanto de momento angular, y un bit de información. La solución de la gravedad cuántica demostró cómo una geometría del espaciotiempo muy curvada, o gravedad fuerte, es la fuerza nuclear de confinamiento. A través de la solución holográfica generalizada, se demuestra cómo un protón puede tener la masa holográfica de 1053 kilogramos (basada en su contenido interno de información PSU (Unidad Esférica de Planck), y sin embargo sólo medimos una pequeña fracción de esa masa-energía (~10-27 kg): existe un "apantallamiento" de la masa-energía total debido a la relación holográfica entre el radio de carga del protón (que actúa como un límite superficial similar a un horizonte de sucesos) y el volumen interno del hadrón.

Gracias a la solución holográfica, ahora podemos entender que la energía en la famosa ecuación de Einstein E = mc2 se refiere sólo a la energía utilizable que se ha expresado como masa.  Esa masa que aparece en la ecuación no está reflejando el contenido energético real del sistema, ya sea un protón, un electrón, un planeta, una estrella o el universo.  Haramein fue capaz de calcular el contenido real de energía en el volumen de un protón, utilizando las unidades esféricas de Planck. Entonces, al dividir el contenido energético de la superficie de un protón, por el contenido energético en el volumen, y multiplicando dicho cociente -la proporción holográfica- por la masa de Planck, se encuentra la masa del protón, ¡con precisión experimental! Se interpreta entonces que, lo que llamamos masa, resulta de una inercia en la transferencia de información del volumen a la superficie, y surge del vacío cuántico, sin necesidad del mecanismo de Higgs. 

Mientras que la inversa, el contenido de energía en el volumen dividido por el de la superficie, y multiplicado por la masa de Planck, da exactamente la masa calculada por la solución de Schwarzschild a las ecuaciones de campo de Einstein, lo que significa entonces que una vez considerado el contenido real de masa-energía del protón, éste obedece a la condición de un agujero negro. Es un mini agujero negro. 

El contenido real de energía en el volumen del protón (su masa holográfica), equivale a la masa bariónica del universo, que es un agujero negro cosmológico una vez consideradas todas las contribuciones de masa y energía. Por lo tanto, el protón es la unidad holográfica del universo, y eso explicaría su estabilidad, de otro modo inexplicable. Eso también explicaría el origen real del principio holográfico.   

En resumen, voxelando con estas PSUs para calcular la energía de superficie y volumen de un sistema tomado como esférico en primera aproximación, Haramein calcula el contenido energético total del sistema y define una relación de transferencia de información y energía entre superficie y volumen -la relación holográfica- y demuestra que es esta relación la que explica la aparición de la masa. Esta solución holográfica ha dado los resultados más sorprendentes al predecir el radio muónico del protón (más recientemente confirmado por las últimas mediciones de hidrógeno electrónico de Bezginov et al. 2019) dentro de 1σ de desviación estándar, y como se mencionó anteriormente, describe las fuerzas cuánticas, como la fuerza fuerte, como el producto por una interacción gravitacional [4].

Para más detalles sobre este enfoque, lea nuestra serie sobre el modelo holográfico generalizado, partes I, II y III.

 

Apéndice

Tras la publicación inicial de este artículo, análisis posteriores han indicado que puede haber algunas consideraciones significativas que sugieren que el experimento de teletransporte qubit-agujero de gusano no demostró realmente el teletransporte gravitacional a través de un microagujero de gusano. Las razones para ello son detalladas, pero en resumen: se ha sugerido que la función que especifica la evolución del estado del sistema qubit, que fue altamente "refinada" mediante un procedimiento de aprendizaje automático, no mostraba las características clave que se esperan del teletransporte gravitacional a través de un agujero de gusano atravesable. Uno de los problemas es que el sistema de qubits generado por el refinamiento de aprendizaje automático era totalmente conmutativo, mientras que los sistemas de qubits SYK no lo son. Por tanto, aunque el proceso de sparsificación preservó aspectos clave de un sistema cuántico gravitacional de qubits SYK, no fue exacto, y al ser totalmente conmutativo, el sistema de qubits simulado por los investigadores no reproduce una característica clave que se cree que ocurre con el teletransporte por agujeros de gusano, que es el desorden de la información en un extremo (del agujero de gusano) y la reconstitución en el otro, como un huevo que se rompe y se desordena y luego se "desordena" espontáneamente y vuelve a ser un huevo entero e intacto.  La crítica completa se detalla en el informe "Comment on "Traversable wormhole dynamics on a quantum processor".

Así pues, incluso cuando hay fuertes indicios de interacción gravitatoria en un experimento de teletransporte de qubits, como en el experimento del ordenador cuántico Sycamore de Google, sigue habiendo retos importantes para demostrar de forma concluyente que la física gravitatoria cuántica estuvo implicada.

La idea de que la información será "codificada" y posteriormente reconstituida al atravesar un agujero de gusano es sospechosa: en un agujero de gusano atravesable de la métrica de Kerr-Newman, donde hay una singularidad de anillo desnudo, y el agujero de gusano es atravesable porque un objeto puede evitar atravesar una singularidad que causaría la codificación.

Además, como las fluctuaciones cuánticas del vacío se consideran aleatorias en la física moderna, y ocurren a escala de Planck, se cree que el protocolo de teletransporte holográfico requiere que la información se desordene completamente al entrar en un agujero de gusano, y luego se reconstruya en el otro extremo.

La principal crítica hacia la suposición de que este protocolo creó de hecho un agujero de gusano en el laboratorio, se basa en tal presuposición; la información no se revolvió lo suficiente, y por lo tanto, no se consiguió realmente el agujero de gusano.


Referencias:

[1] Einstein, Albert & Rosen, Nathan (1935). "The Particle Problem in the General Theory of Relativity"Physical Review48 (1): 73.

[2] Einstein, A; B Podolsky; N Rosen (1935-05-15). "Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality be Considered Complete?" (PDF). Physical Review47 (10): 777–780.

[3] D. Jafferis et al., “Traversable wormhole dynamics on a quantum processor,” Nature, vol. 612, no. 7938, Art. no. 7938, Dec. 2022, doi: 10.1038/s41586-022-05424-3

[4] Juan Martin Maldacena (1998). "The Large N Limit of Superconformal Field Theories and Supergravity". Adv. Theor. Math. Phys. 2 (2): 231–252. arXiv:hep-th/9711200

[5] Haramein, N. (2012). Quantum Gravity and the Holographic Mass, Physical Review & Research International, ISSN: 2231-1815, Page 270-292 

[6] A. R. Brown and L. Susskind, “A holographic wormhole traversed in a quantum computer,” Nature, vol. 612, no. 7938, pp. 41–42, Dec. 2022, doi: 10.1038/d41586-022-03832-z

[7] P. Gao, D.L. Jafferis and A.C. Wall, Traversable Wormholes via a Double Trace Deformation, JHEP 12 (2017) 151 

[8] J. Maldacena, D. Stanford and Z. Yang, Diving into traversable wormholes, Fortsch. Phys. 65 (2017) 1700034

[9] J. Maldacena and L. Susskind, Cool horizons for entangled black holes, Fortsch. Phys. 61 (2013) 781

 

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