Una simulación de entrelazamiento cuántico gravitacional cambia nuestro concepto de la realidad
Un investigador de la Universidad Autónoma de Madrid
(UAM) ha llevado a cabo una simulación en un ordenador cuántico de IBM que
podría ser de utilidad en el camino para demostrar que la gravedad es una
fuerza cuántica. Aunque aún no se ha realizado un experimento real, este avance
supone un paso hacia una mejor comprensión de la naturaleza cuántica de la
gravedad.
Publicado en la revista EPJ Quantum Technology, el
estudio revela cómo grupos experimentales podrían utilizar estos hallazgos para
verificar de manera empírica el carácter cuántico del campo gravitatorio.
Carlos Sabín, autor de la investigación, comenta:
“Si bien las propuestas experimentales para generar entrelazamiento mediante la
gravedad aún están más allá de nuestras capacidades tecnológicas actuales, es
concebible que esto cambie en unos pocos años. Esta evolución permitiría una
verificación directa de los aspectos cuánticos de la gravedad. Mientras tanto,
he recurrido a uno de los ordenadores cuánticos de IBM para simular estos
experimentos.”
Hasta la fecha, no disponemos de una teoría cuántica
de la gravedad, a diferencia de otras fuerzas fundamentales como el
electromagnetismo. Existen propuestas teóricas, como la famosa teoría de
cuerdas, pero su comprobación experimental permanece fuera del alcance de las
tecnologías actuales.
Recientemente, se ha desarrollado un enfoque más
modesto cuyo objetivo es demostrar simplemente la naturaleza cuántica de la gravedad,
sin necesidad de revelar toda la teoría cuántica subyacente. Esta aproximación
se basa en la idea de que, si se logra generar entrelazamiento cuántico entre
sistemas regidos por la física cuántica a través de medios puramente
gravitacionales, podríamos confirmar que la gravedad es, de hecho, una fuerza
cuántica, aun sin conocer la teoría completa.
Circuito ejecutado por el ordenador cuántico de IBM,
con el que se simula la creación de entrelazamiento cuántico a través de la
gravedad.
“El entrelazamiento es el término que utilizamos
para describir ciertas correlaciones entre los resultados de mediciones que
solo son posibles en sistemas cuánticos. Estas correlaciones son extremadamente
útiles para el desarrollo de nuevas tecnologías, incluyendo los ordenadores
cuánticos”, explica Sabín.
Como parte de su investigación, Sabín tradujo los
resultados de un experimento específico –llevado a cabo por científicos de la
University College London (Reino Unido) y la Universidad de Groninga (Países
Bajos)– al lenguaje de los bits cuánticos (cubits) y las transformaciones entre
ellos (puertas lógicas cuánticas). Luego, implementó la simulación a través de
internet en un ordenador cuántico y analizó los resultados, comparándolos con
los ideales teóricos.
“Empleando técnicas modernas para 'mitigar' errores
experimentales, he constatado que los resultados obtenidos son prácticamente
idénticos a los teóricos. Esto indica que el entrelazamiento generado entre los
cubits sería equivalente al que habría generado la gravedad entre sistemas
cuánticos en un experimento real”, concluye el investigador.
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