Gli scienziati affermano di aver creato un minuscolo wormhole nel regno dei quanti

Recentemente, un gruppo di scienziati ha scoperto che i sistemi quantistici possono imitare i wormhole, scorciatoie teoriche nello spaziotempo, in quanto consentono il trasferimento istantaneo di informazioni tra luoghi distanti.

Nonostante il fatto che le particelle quantistiche non siano influenzate dalla gravità nello stesso modo in cui lo sono gli oggetti classici, il team di studio ritiene che i loro risultati possano avere conseguenze per lo studio della gravità quantistica. Lo studio è apparso questa settimana sulla rivista Nature.

«La relazione tra entanglement quantistico, spaziotempo e gravità quantistica è una delle questioni più importanti nella fisica fondamentale e un’area attiva di ricerca teorica», ha affermato in un comunicato stampa la fisica del California Institute of Technology Maria Spiropulu, autrice principale dell’articolo. «Siamo entusiasti di fare questo piccolo passo verso la sperimentazione di queste idee su hardware quantistico e continueremo così».

In pratica «i ricercatori non hanno realmente trasmesso informazioni quantistiche attraverso uno squarcio spaziotemporale, che in linea di principio unirebbe parti dell’universo precedentemente disconnesse».

Nella fisica teorica, esiste una teoria che postula che i wormhole siano analoghi all’entanglement quantistico, che Einstein definì in particolare «azione spettrale a distanza». Ciò indica che gli spin delle particelle quantistiche entangled le caratterizzano in modo univoco, anche a grandi distanze.

Quindi, grazie al loro legame speciale, le particelle quantistiche costituiscono eccellenti prototipi di teletrasporto.

Una ricerca separata del 2017 aveva mostrato che la descrizione gravitazionale dei wormhole spaziotemporali è uguale al trasferimento di informazioni quantistiche.

In quel caso, gli scienziati puntavano a dimostrare non solo l’equivalenza dei due modelli, ma anche la possibilità di descrivere la trasmissione delle informazioni in termini di gravità o entanglement quantistico.

Gli scienziati di Google sono stati in grado di utilizzare il loro computer quantistico Sycamore per il compito.

«Abbiamo eseguito una sorta di teletrasporto quantistico equivalente a un wormhole attraversabile nell’immagine gravitazionale», ha dichiarato Alexander Zlokapa, uno studente laureato al MIT e parte del team, nel comunicato. «Per fare questo, abbiamo dovuto semplificare il sistema quantistico al più piccolo esempio che preserva le caratteristiche gravitazionali in modo da poterlo implementare sul processore quantistico Sycamore di Google».

Secondo il loro documento, le informazioni che avevano inserito in un sistema quantistico erano uscite dall’altro sistema attraverso la controparte quantistica di un wormhole.

I ricercatori hanno aggiunto che il teletrasporto delle informazioni quantistiche era coerente sia con le aspettative fisiche quantistiche che con la conoscenza gravitazionale di come un oggetto si sarebbe mosso attraverso un wormhole.

Per vedere come questo trasferimento di informazioni quantistiche potrebbe evolversi in un ambiente sperimentale più complicato, il team mira a costruire dispositivi quantistici sempre più avanzati. Sono passati 87 anni da quando Einstein ei suoi collaboratori hanno descritto per la prima volta i wormhole; forse quando il concetto raggiungerà i 100, gli scienziati avranno capito come funzionano.

Quest’anno un gruppo di ricercatori internazionali ha comunicato che sarebbe possibile intrappolare interi animali nello stato quantistico. Poco prima, alcuni scienziati del politecnico bostoniano MIT avevano dichiarato di aver scattato immagini di un «Tornado quantistico».

Vi è inoltre un discorso scientifico aperto sul fatto che la fisica quantistica possa modificare il DNA umano.

L’astrofisico dell’Università di Nagoya, Fumio Abe, ha detto che potremmo aver già catturato le prove di una rete di wormhole creati da civiltà aliene nelle osservazioni esistenti, ma le abbiamo perse nel mare di dati, portando alla prospettiva intrigante che la rianalisi delle vecchie osservazioni potrebbe portare a una svolta nel SETI.