Simulan un entrelazamiento cuántico gravitacional

Aunque realizar un experimento físico es la forma ideal de averiguar si la gravedad es cuántica, un objetivo hacia el cual trabaja un equipo de científicos y sobre el cual informamos ayer, un interesante adelanto de lo que podría descubrirse ha llegado ahora de la mano de Carlos Sabín, investigador de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) en España, quien ha logrado simular en un ordenador cuántico de IBM la creación de entrelazamiento cuántico mediante el campo gravitatorio.

Este logro podría ayudar a la validación experimental de la gravedad como fuerza cuántica.

Por ahora, no hay una teoría cuántica de la gravedad convenientemente desarrollada, a diferencia de lo que sucede con otras fuerzas fundamentales como el electromagnetismo. Existen propuestas teóricas, como la famosa teoría de cuerdas, pero su comprobación experimental ha venido estando fuera del alcance de la tecnología.

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.

“El entrelazamiento cuántico 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.

Recreación artística de la gravedad actuando a escala cuántica. (Imagen: Amazings / NCYT)

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 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 bits cuánticos sería equivalente al que habría generado la gravedad entre sistemas cuánticos en un experimento real”, concluye el investigador.

Este estudio se titula "Digital quantum simulation of quantum gravitational entanglement with IBM quantum computers". Y se ha publicado en la revista académica EPJ Quantum Technology. (Fuente: UAM)