Publicado 18/02/2021 10:31CET

Una prueba para ver si el universo actúa como una computadora cuántica

Ciencia.-Una prueba para ver si el universo actúa como una computadora cuántica
Ciencia.-Una prueba para ver si el universo actúa como una computadora cuántica - UNIVERSIDAD DE NOTTINGHAM

   MADRID, 18 Feb. (EUROPA PRESS) -

   Investigaciones de vanguardia en computación cuántica y tecnología cuántica han deparado un nuevo enfoque radical para determinar cómo funciona nuestro Universo en su nivel más fundamental.

   Un equipo internacional de expertos, dirigido por la Universidad de Nottingham, ha demostrado que solo se podría utilizar la gravedad cuántica y no la clásica para crear un determinado ingrediente clave que se necesita para la computación cuántica. Su investigación se publica en PRX Quantum.

   El doctor Richard Howl, que dirigió la investigación durante su tiempo en la Escuela de Matemáticas de la Universidad de Nottingham, dijo en un comunicado: "Durante más de cien años, los físicos han luchado para determinar cómo las dos teorías fundamentales de la ciencia, la teoría cuántica y la relatividad general, que describen respectivamente fenómenos microscópicos y macroscópicos, se unifican en una sola teoría general de la naturaleza.

   Durante este tiempo, han ideado dos enfoques fundamentalmente contrastantes, llamados "gravedad cuántica" y "gravedad clásica". Sin embargo, una falta total de evidencia experimental significa que los físicos no saben qué enfoque toma realmente la teoría general, nuestra investigación proporciona un enfoque experimental para resolver esto".

   Esta nueva investigación, que es una colaboración entre expertos en computación cuántica, gravedad cuántica y experimentos cuánticos, encuentra una conexión inesperada entre los campos de la computación cuántica y la gravedad cuántica y la utiliza para proponer una forma de probar experimentalmente que existe una gravedad cuántica y no una gravedad clásica.

   El experimento sugerido implicaría enfriar miles de millones de átomos en una trampa esférica del tamaño de un milímetro a temperaturas extremadamente bajas, de modo que entren en una nueva fase de la materia, llamada condensado de Bose-Einstein, y comiencen a comportarse como un solo átomo cuántico grande.

   A continuación, se aplica un campo magnético a este "átomo" de modo que sólo sienta su propia atracción gravitacional. Con todo esto en su lugar, si el único átomo gravitante demuestra el ingrediente clave necesario para la computación cuántica, que curiosamente está asociado con la "probabilidad negativa", la naturaleza debe adoptar el enfoque de la gravedad cuántica.

   Este experimento propuesto utiliza la tecnología actual, involucra un solo sistema cuántico, el "átomo" gravitante, y no se basa en suposiciones sobre la ubicación de la interacción, lo que lo hace más simple que los enfoques anteriores y potencialmente agota la entrega de la primera prueba experimental de gravedad cuántica. Los físicos tendrían entonces, después de más de cien años de investigación, finalmente información sobre la verdadera teoría fundamental y global de la naturaleza.

   El doctor Marios Christodoulou, de la Universidad de Hong Kong, que formó parte de la colaboración, agregó: "Esta investigación es particularmente emocionante ya que el experimento propuesto también conectaría con la idea más filosófica de que el universo se está comportando como una inmensa computadora cuántica que es calcularse a sí mismo, demostrando que las fluctuaciones cuánticas del espacio-tiempo son un vasto recurso natural para la computación cuántica".