Computadora cuántica de Google muestra que los agujeros de gusano podrían ser reales
Ciencia
Por: Luis Alberto Hara - 02/05/2024
Por: Luis Alberto Hara - 02/05/2024
Albert Einstein, además de revolucionar el mundo con sus teorías de la relatividad, hizo algunas predicciones que para algunos parecen un tanto exóticas, particularmente en su intento por reconciliar la mecánica cuántica con sus propias teorías. Entre ellas destaca la idea de los agujeros de gusano o túneles a través del espacio.
Un consorcio de investigadores de Caltech, Google, Fermilab, MIT y Harvard ha utilizado un dispositivo llamado procesador cuántico Sycamore, desarrollado por Google, para generar y controlar lo que equivale a un agujero de gusano. Este avance se basa en la interconexión dos ideas: los agujeros de gusano y el entrelazamiento cuántico.
En 1935, Einstein y su estudiante Nathan Rosen exploraron formas de convertir su teoría de la gravedad, la teoría de la relatividad general, en una teoría del todo. Se encontraron con un problema: la teoría predecía infinitos en el centro de los agujeros negros. Como solución, propusieron reemplazar dos singularidades con un tubo que las conectara, conocido como puentes Einstein-Rosen (ER) o, más coloquialmente, agujeros de gusano.
Los agujeros de gusano, favoritos de los escritores de ciencia ficción por su potencial para viajes más rápidos que la luz, enfrentan el problema de su inestabilidad a menos que sean estabilizados por grandes cantidades de energía negativa.
Ese mismo año, Einstein y Rosen, junto con otro físico, Boris Podolsky, trabajaron en un tema de mecánica cuántica: el entrelazamiento cuántico. Este concepto considera el comportamiento de dos objetos inicialmente en contacto, cuyas propiedades quedan entrelazadas. Aunque las propiedades de cada objeto no se determinan hasta que se realiza una medición, el hecho de que sean opuestas entre sí está "preestablecido". Esta es la manera de Einstein de mantener su visión determinista del universo, en oposición al indeterminismo cuántico que tanto aborrecía. La teoría fue llamada "Paradoja de EPR" (por los apellidos de sus creadores).
Recientemente, se ha comenzado a sugerir que las teorías ER y EPR están profundamente conectadas, siendo en muchos aspectos funcionalmente idénticas. Dos físicos, Juan Maldacena y Leonard Susskind, han contribuido significativamente a esta realización, acuñando la representación concisa de la observación: "ER = EPR".
En un artículo en Nature, esto investigadores desarrollaron un enfoque simplificado para modelar el comportamiento de un agujero de gusano en una computadora cuántica. Los resultados fueron exactamente como se esperaba. Descubrieron que, mientras la opción de energía positiva era inestable, la negativa era estable, tal como sugiere la teoría ER.
Los investigadores no generaron un agujero de gusano físico, solo un modelo matemático que demostró un comportamiento cuántico. Sin embargo, dado que las matemáticas de ER y EPR están profundamente entrelazadas, el nuevo resultado sugiere que los agujeros de gusano son al menos una posibilidad y no mera ciencia ficción.
Las implicaciones más profundas de este trabajo proporcionan a los investigadores un laboratorio para explorar no solo la teoría ER y la paradoja EPR, sino también una teoría llamada gravedad cuántica. Esta teoría, que extiende la gravedad al mundo de lo extremadamente pequeño, ha eludido a la comunidad científica durante casi un siglo.