Американским физикам удалось поставить эксперимент, который обещает в конечном итоге создать «теорию всего» — объединение всех известных фундаментальных взаимодействий в единую теорию.
Сегодня все еще существует одно препятствие — невозможность связать теорию гравитации с квантовой физикой. Ученые предлагают использовать для этого квантовые компьютеры. Они начали с простого эксперимента, ведь если это работает в малых масштабах, то может работать и в больших.
Эксперимент проводился на квантовом компьютере Google Sycamore 2. В эксперименте использовались только 9 из 72 имеющихся кубитов. Это было сделано для уменьшения шума (ошибок). Кроме того, вычислительная или симуляционная часть была возложена на 7 из 9 кубитов, а два других использовались как вход и выход для «червоточины». Симуляция воспроизводит ситуацию, когда что-то падает в одну из черных дыр и тут же появляется на выходе из другой черной дыры, расположенной далеко от первой.
Стоит отметить, что на квантовой системе не образуются миниатюрные черные дыры. Алгоритм воспроизводит лишь сильно упрощенную модель поведения подсистемы теории квантовой гравитации голографического принципа, а именно модель Сачдева-Йе-Китаева (SYK). Одна система SYK, смоделированная кубитами, представляет вход «червоточины», а другая — выход.
Предлагаемая идея основана на математически доказанной гипотезе о том, что запутывание кубитов связано с гравитационными взаимодействиями. Если это так, то квантовая телепортация будет происходить через «червоточину». Эксперимент, проведенный на квантовом процессоре Google, показал, что информация «переносится» через пару соединенных «черных дыр»: сигнал, поданный на вход, немедленно воспроизводится на выходе.
Строго говоря, этот эксперимент не привнес в науку ничего нового. С таким же успехом можно взять в руки мелок и нарисовать на тротуаре червоточину из двух черных дыр. Однако ученые сделали шаг вперед в развитии науки, продемонстрировав, что квантовые законы, невообразимые для обычного человека, могут быть смоделированы на квантовых системах. По мере совершенствования таких систем модели и симуляции будут становиться все более сложными, пока не произойдет прорыв, который позволит людям понять природу всего сущего.
Источник новости 3DNews.
