Tunnel spazio-tempo simulato e studiato al computer: vediamo cosa è emerso dall’interessante esperimento
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I tunnel spazio temporali sono stati ipotizzati e studiati già da Albert Einstein e dal suo collega Nathan Rosen nel 1935, da cui presero il nome di “ponti Einstein-Rosen”. Detti anche cunicoli, o wormhole sono un’ipotetica topologica e relativistica dello spaziotempo. Con dimensione gravitazionale strettamente interconnessa alle altre dimensioni, spazio e tempo.
La teoria di questa singolarità gravitazionale è che abbia due estremità connesse ad un unico cunicolo, attraverso cui passerebbe la materia. Il mistero non sta tanto nella domanda sulla loro esistenza, ma nella reale possibilità di attraversarli. Servirebbe energia negativa, reputata incoerente con la stessa gravità quantistica.
L’esperimento è stato realizzato attraverso una simulazione avviata all’interno di un computer quantistico da un team di ricerca americano. Gli scienziati hanno sviluppato un esperimento quantistico che potesse consentire lo studio della dinamica di uno speciale tipo di tunnel spazio temporale. In pratica eseguendo un teletrasporto quantistico.
Un ottima opportunità per studiare la possibilità della gravità quantistica, che fornisca un quadro unitario della gravità che modella la struttura dell’universo su scala macroscopica, e della meccanica quantistica che descrive i fenomeni tipici della scala atomica e subatomica.
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L’interessante lavoro è stato pubblicato su Nature e si è basato su un computer quantistico Sycamore di Google per simulare due buchi neri nel sistema ciascuno ad un’estremità di un tunnel spazio-temporale. L’esperimento ha testato il teletrasporto di un messaggio in qubit, vale a dire l’equivalente quantistico del bit nei computer.
Le informazioni quindi, che viaggiano da un punto all’altro, possono essere descritte nel linguaggio della gravità e nel linguaggio della fisica quantistica. Le due descrizioni appaiono intrinsecamente incompatibili fra loro. Juan Maldacena e Leonard Susskind nel 2013 propongono tale connessione a livello teorico. Nel 2017 Jafferis, Gao e Wall estendono il concetto ai wormhole attraversabili da un’estremità all’altra, dimostrando l’equivalenza con il trasporto quantistico.
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Il teletrasporto quantistico è stato dimostrato con la sperimentazione di trasporto di informazioni su lunghe distanze tramite fibre ottiche e via etere. Il nuovo esperimento americano ha voluto esplorare questa equivalenza con l’inserimento del linguaggio qubit ed ha potuto osservare lo straordinario passaggio delle informazioni attraverso il teletrasporto quantistico o per meglio dire attraverso il wormhole attraversabile.