"La contraportación" a través de un agujero de gusano "te da el objetivo final de que el objeto se reconstituya a través del espacio, pero podemos verificar que no ha pasado nada".
Un físico ha propuesto un experimento alucinante que podría crear el primer agujero de gusano transitable de la historia, es decir, un puente real a través del espaciotiempo, según informa un nuevo estudio.
Además de demostrar que los agujeros de gusano pueden existir, la técnica especulativa podría abrir ventanas totalmente nuevas a la naturaleza de la realidad al ofrecer un vistazo al interior de estos extraños túneles espaciotemporales, y permitir una forma de teletransporte que los investigadores denominan "contratransporte".
Los agujeros de gusano son estructuras hipotéticas que pueden conectar dos puntos en el espaciotiempo, una característica que los hace especialmente populares en las historias de ciencia ficción que incluyen viajes más rápidos que la luz. Pero los agujeros de gusano también han sido objeto de investigación científica seria durante un siglo, ya que parecen ser coherentes con la teoría de la relatividad general de Albert Einstein.
Aunque los investigadores han logrado avances recientes con agujeros de gusano simulados (u "holográficos"), nadie ha generado uno real en el laboratorio ni ha identificado uno en el cosmos.
Ahora, Hatim Salih, físico cuántico e investigador honorario de los Laboratorios de Tecnología de Ingeniería Cuántica de la Universidad de Bristol, ha presentado una posible hoja de ruta para alcanzar este objetivo tan ansiado.
"Imagina que la conciencia de alguien, como una IA fuerte, se copia en un objeto cuántico", dijo Salih a Motherboard en una llamada, describiendo una futura aplicación especulativa de esta tecnología. "Si contraportas cada uno de los qubits, los transportas de un lugar a otro -y si esta cosa tiene una experiencia subjetiva-, entonces posiblemente podría decirte qué se siente al atravesar un agujero de gusano".
Salih, cofundador de la empresa DotQuantum, prevé crear un agujero de gusano transitable con un tipo especial de ordenador cuántico que podría "demostrar la existencia de una realidad física subyacente", según su nuevo estudio publicado en Quantum Science and Technology.
"Lo más importante es que se utiliza tecnología y componentes actuales", explica Salih, refiriéndose al experimento que propone. Esperamos poder construirlo en los próximos tres o cuatro años".
El concepto fundamental del nuevo estudio es el "contrapuerto", un portmanteau que Salih acuñó a partir de las palabras "contrafactual" y "transporte". Mientras que la parte de transporte es bastante sencilla, el componente contrafactual se deriva de un concepto llamado comunicación contrafactual, que es una forma de enviar mensajes entre dos puntos sin intercambiar ninguna partícula. Pongamos un ejemplo real: la luz del motor de un coche está apagada. No emite nada, pero sigue enviando información: que el motor está bien. Eso es comunicación contrafáctica.
La teletransportación es similar a la teletransportación cuántica, que se produce en la escala diminuta de los átomos. En el mundo cuántico, una partícula puede enredarse extrañamente con otras partículas a grandes distancias, lo que le permite transferir, o teletransportar, su información a otras partículas, esencialmente copiándose a sí misma en otro lugar antes de desintegrarse en su ubicación original. Para demostrar el teletransporte cuántico en el laboratorio, los científicos tienen que entrelazar objetos cuánticos (como fotones) y luego distribuirlos a diferentes puntos, un proceso que implica el movimiento de partículas a través del espacio.
Por el contrario, el contra-transporte consigue el mismo transporte incorpóreo a través del espacio, sin la configuración previa de entrelazamiento. En esencia, los científicos envían luz (que es una onda en el reino cuántico) a través de un sistema cuántico que se ha congelado en un estado "apagado" mediante la observación constante, donde golpea los detectores de forma predecible, sustituyendo a los bits. Esto permite a los científicos reconstruir la información en el otro extremo sin que esté encendida ni se envíe electricidad o partículas. En otras palabras, se parece más al tipo de teletransporte que conocemos en la ciencia ficción, en la que los objetos parecen desaparecer en un lugar y reaparecer en otro, sin que haya señales de intercambio de partículas.
"La contratransportación te da el objetivo final de que el objeto se reconstituya a través del espacio, pero podemos verificar que no ha pasado nada", explicó Salih. "Esto es clave para otras consideraciones o consecuencias importantes, porque si podemos decir estrictamente que no ha pasado nada, entonces podemos examinar algunas cuestiones de física, por ejemplo, de nuevo bajo una luz diferente".
Salih empezó a desarrollar su concepto de comunicación sin partículas hace una década, y desde entonces se ha demostrado en condiciones de laboratorio. Este avance experimental lo logró un equipo de científicos de China que fue capaz de enviar una imagen de mapa de bits de un lugar a otro sin partículas de intercambio significativas.
Tras este éxito, Salih ha estado trabajando en la aplicación del marco a una de las tecnologías más esperadas actualmente en desarrollo: la informática cuántica.
En teoría, los ordenadores cuánticos pueden utilizar los principios de la mecánica cuántica para superar en muchos millones de veces la velocidad de procesamiento de los ordenadores actuales, lo que les permitiría resolver una serie de problemas actualmente imposibles.
Estos ordenadores de nueva generación se construyen en torno a qubits, que son bits cuánticos de información análogos a los bits binarios utilizados en los ordenadores actuales. Mientras que la mayoría de los científicos están desarrollando ordenadores cuánticos que intercambian partículas en sus cálculos, Salih imagina un ordenador sin intercambio que pueda lograr la contraportación, lo que lo sitúa en una clase diferente de procesadores.
"La computación cuántica tiene un objetivo principal: ser más rápida. Eso es todo", afirma Salih. "Esto no es más rápido. De hecho, es considerablemente más lenta: la computación cuántica sin intercambio. No estamos en ese juego. Lo que hace es que las entradas no se comunican entre sí, y entonces se pueden ver efectos que la computación cuántica normal no muestra".
El ordenador sin intercambio podría aprovechar el poder de la contraportación para producir un agujero de gusano transitable, aunque este puente funcionaría a un nivel estrictamente local. A diferencia de los agujeros de gusano ficticios, la versión experimental no permitiría viajar instantáneamente más rápido que la luz a lugares distantes, ya que el contratransporte se arrastra mucho más despacio que la velocidad de la luz.
Sin embargo, suponiendo que el agujero de gusano pudiera crearse, podría brindar la oportunidad de enviar señales, u objetos, a través de un puente real a través del espaciotiempo. Un sistema así permitiría a los científicos sondear nuestra realidad fundamental, e incluso podría ofrecer una especie de relato en primera persona de la vista desde el interior de un agujero de gusano real.
"Se puede enviar un objeto cuántico impreso en un átomo" que se "reconstituye a través" del agujero de gusano, explica Salih. "Esto se puede generalizar porque si tienes un objeto hecho de una red de estos [objetos], y contraportas cada uno de ellos, habrías contraportado en todo el conjunto. Así se puede escalar".
Enviar objetos, o incluso conciencias de inteligencia artificial, a través de un agujero de gusano es, obviamente, una posibilidad descabellada que llevaría todo el género de la literatura de viajes a una nueva dimensión. Sin embargo, habrá que seguir investigando y experimentando para ver si esta visión de un agujero de gusano real puede hacerse realidad. Para ello, Salih espera que el proyecto pueda desvelar algún día una nueva y deslumbrante forma de computación cuántica con una amplia gama de aplicaciones científicas.
"Este ordenador cuántico sin intercambio es muy diferente", concluye. Podemos usarlo para construir este agujero de gusano y utilizarlo para examinar campos de la física, así que éste podría ser potencialmente uno de los primeros usos prácticos de la computación cuántica".
Fuente: vice.com
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