Físicos crean un agujero de gusano usando una computadora cuántica PlatoBlockchain Data Intelligence. Búsqueda vertical. Ai.

Físicos crean un agujero de gusano usando una computadora cuántica

Introducción

Los físicos supuestamente crearon el primer agujero de gusano, una especie de túnel teorizado en 1935 por Albert Einstein y Nathan Rosen que conduce de un lugar a otro pasando a una dimensión extra del espacio.

El agujero de gusano surgió como un holograma a partir de bits cuánticos de información, o "qubits", almacenados en diminutos circuitos superconductores. Mediante la manipulación de los cúbits, los físicos enviaron información a través del agujero de gusano. reportado hoy en la revista Naturaleza.

El equipo, dirigido por María Espiropulu del Instituto de Tecnología de California, implementó el novedoso "protocolo de teletransportación de agujeros de gusano" utilizando la computadora cuántica de Google, un dispositivo llamado Sycamore alojado en Google Quantum AI en Santa Bárbara, California. Con este "experimento de gravedad cuántica en un chip", el primero de su tipo, como lo describió Spiropulu, ella y su equipo vencieron a un grupo de físicos competidores. que pretenden teletransportarse a través de un agujero de gusano con las computadoras cuánticas de IBM y Quantinuum.

Cuando Spiropulu vio la firma clave que indicaba que los qubits estaban pasando a través del agujero de gusano, dijo: "Estaba conmocionada".

El experimento puede verse como evidencia del principio holográfico, una hipótesis radical sobre cómo encajan los dos pilares de la física fundamental, la mecánica cuántica y la relatividad general. Los físicos se han esforzado desde la década de 1930 para reconciliar estas teorías inconexas: una, un libro de reglas para átomos y partículas subatómicas, la otra, la descripción de Einstein de cómo la materia y la energía deforman el tejido del espacio-tiempo, generando gravedad. El principio holográfico, en ascenso desde la década de 1990, postula una equivalencia matemática o “dualidad” entre los dos marcos. Dice que el continuo flexible del espacio-tiempo descrito por la relatividad general es en realidad un sistema cuántico de partículas disfrazadas. El espacio-tiempo y la gravedad emergen de los efectos cuánticos de la misma manera que un holograma 3D se proyecta a partir de un patrón 2D.

Introducción

De hecho, el nuevo experimento confirma que los efectos cuánticos, del tipo que podemos controlar en una computadora cuántica, pueden dar lugar a un fenómeno que esperamos ver en la relatividad: un agujero de gusano. El sistema en evolución de qubits en el chip Sycamore "tiene esta descripción alternativa realmente genial", dijo Juan Preskill, un físico teórico de Caltech que no participó en el experimento. "Puedes pensar en el sistema en un lenguaje muy diferente como gravitacional".

Para ser claros, a diferencia de un holograma ordinario, el agujero de gusano no es algo que podamos ver. Si bien puede considerarse "un filamento de espacio-tiempo real", según el coautor Daniel Jafferis de la Universidad de Harvard, desarrollador principal del protocolo de teletransportación del agujero de gusano, no es parte de la misma realidad en la que vivimos nosotros y la computadora Sycamore. El principio holográfico dice que las dos realidades, la del agujero de gusano y la de los qubits, son versiones alternativas de la misma física, pero cómo conceptualizar este tipo de dualidad sigue siendo un misterio.

Las opiniones diferirán sobre las implicaciones fundamentales del resultado. Crucialmente, el agujero de gusano holográfico en el experimento consiste en un tipo diferente de espacio-tiempo que el espacio-tiempo de nuestro propio universo. Es discutible si el experimento promueve la hipótesis de que el espacio-tiempo que habitamos también es holográfico, modelado por bits cuánticos.

"Creo que es cierto que la gravedad en nuestro universo emerge de algunos [bits] cuánticos de la misma manera que este pequeño agujero de gusano unidimensional emerge" del chip Sycamore, dijo Jafferis. “Por supuesto que no lo sabemos con seguridad. Estamos tratando de entenderlo”.

En el agujero de gusano

La historia del agujero de gusano holográfico se remonta a dos artículos aparentemente no relacionados publicados en 1935: una por Einstein y Rosen, conocido como ER, el otro por ellos dos y Boris Podolsky, conocido como EPR. Tanto los artículos de ER como los de EPR fueron considerados inicialmente como trabajos marginales del gran E. Eso ha cambiado.

En el artículo de ER, Einstein y su joven asistente, Rosen, se toparon con la posibilidad de los agujeros de gusano mientras intentaban extender la relatividad general a una teoría unificada de todo: una descripción no solo del espacio-tiempo, sino también de las partículas subatómicas suspendidas en él. Se habían centrado en los inconvenientes en el tejido del espacio-tiempo que el físico y soldado alemán Karl Schwarzschild había encontrado entre los pliegues de la relatividad general en 1916, pocos meses después de que Einstein publicara la teoría. Schwarzschild demostró que la masa puede atraerse gravitacionalmente tanto que se concentra infinitamente en un punto, curvando el espacio-tiempo tan bruscamente allí que las variables se vuelven infinitas y las ecuaciones de Einstein funcionan mal. Ahora sabemos que estas "singularidades" existen en todo el universo. Son puntos que no podemos describir ni ver, cada uno escondido en el centro de un agujero negro que atrapa gravitacionalmente toda la luz cercana. Las singularidades son donde más se necesita una teoría cuántica de la gravedad.

Introducción

Einstein y Rosen especularon que las matemáticas de Schwarzschild podrían ser una forma de relacionar las partículas elementales con la relatividad general. Para que la imagen funcionara, eliminaron la singularidad de sus ecuaciones, intercambiando nuevas variables que reemplazaron la punta afilada con un tubo extradimensional que se deslizaba hacia otra parte del espacio-tiempo. Einstein y Rosen argumentaron, errónea pero proféticamente, que estos “puentes” (o agujeros de gusano) podrían representar partículas.

Irónicamente, al esforzarse por vincular los agujeros de gusano y las partículas, el dúo no consideró el extraño fenómeno de partículas que habían identificado dos meses antes con Podolsky, en el artículo de EPR: el entrelazamiento cuántico.

El entrelazamiento surge cuando dos partículas interactúan. De acuerdo con las reglas cuánticas, las partículas pueden tener múltiples estados posibles a la vez. Esto significa que una interacción entre partículas tiene múltiples resultados posibles, dependiendo del estado en el que se encuentre cada partícula para empezar. Sin embargo, sus estados resultantes siempre estarán vinculados: cómo termina la partícula A depende de cómo resulta la partícula B. Después de tal interacción, las partículas tienen una fórmula compartida que especifica los diversos estados combinados en los que podrían estar.

La impactante consecuencia, que hizo que los autores de EPR dudaran de la teoría cuántica, es una "acción espeluznante a distancia", como lo expresó Einstein: medir la partícula A (que selecciona una realidad entre sus posibilidades) decide instantáneamente el estado correspondiente de B, no importa lo lejos que esté B.

El entrelazamiento se ha disparado en importancia percibida desde que los físicos descubrieron en la década de 1990 que permite nuevos tipos de cálculos. Enredar dos qubits, objetos cuánticos como partículas que existen en dos estados posibles, 0 y 1, produce cuatro estados posibles con diferentes probabilidades (0 y 0, 0 y 1, 1 y 0, y 1 y 1). Tres qubits hacen ocho posibilidades simultáneas, y así sucesivamente; el poder de una "computadora cuántica" crece exponencialmente con cada qubit entrelazado adicional. Orqueste hábilmente el enredo y podrá cancelar todas las combinaciones de 0 y 1 excepto la secuencia que da la respuesta a un cálculo. Prototipos de computadoras cuánticas hechas de unas pocas docenas de qubits se han materializado en los últimos años, lideradas por la máquina Sycamore de 54 qubits de Google.

Mientras tanto, los investigadores de la gravedad cuántica se han obsesionado con el entrelazamiento cuántico por otra razón: como el posible código fuente del holograma del espacio-tiempo.

RE = EPR

Las conversaciones sobre el espacio-tiempo emergente y la holografía comenzaron a fines de la década de 1980, después de que el teórico del agujero negro John Wheeler promulgara la opinión de que el espacio-tiempo y todo lo que contiene podría surgir de la información. Pronto, otros investigadores, incluido el físico holandés Gerard 't Hooft, se preguntaron si esta aparición podría parecerse a la proyección de un holograma. Habían surgido ejemplos en los estudios de agujeros negros y en la teoría de cuerdas, donde una descripción de un escenario físico podría traducirse en una visión igualmente válida con una dimensión espacial adicional. En un artículo de 1994 titulado “El mundo como un holograma, " Leonard susskind, un teórico de la gravedad cuántica de la Universidad de Stanford, desarrolló el principio holográfico de 't Hooft, argumentando que un volumen de espacio-tiempo flexible descrito por la relatividad general es equivalente, o "dual", a un sistema de partículas cuánticas en la región de dimensión inferior de la región. Perímetro.

Un ejemplo trascendental de holografía llegó tres años después. Juan Maldacena, un teórico de la gravedad cuántica ahora en el Instituto de Estudios Avanzados en Princeton, Nueva Jersey, descubierto CRISPR que un tipo de espacio llamado espacio anti-de Sitter (AdS) es, de hecho, un holograma.

Introducción

El universo real es el espacio de De Sitter, una esfera en constante crecimiento impulsada hacia afuera por su propia energía positiva. Por el contrario, el espacio AdS está infundido con energía negativa, como resultado de una diferencia en el signo de una constante en las ecuaciones de la relatividad general, lo que le da al espacio una geometría "hiperbólica": los objetos se encogen a medida que se mueven hacia afuera desde el centro del espacio, convirtiéndose en infinitesimal en un límite exterior. Maldacena demostró que el espacio-tiempo y la gravedad dentro de un universo AdS corresponden exactamente a las propiedades de un sistema cuántico en el límite (específicamente un sistema llamado teoría de campo conforme o CFT).

El bombazo artículo de Maldacena de 1997 que describe esta “correspondencia AdS/CFT” ha sido citado por estudios posteriores 22,000 veces, más de dos veces al día en promedio. “Tratar de explotar ideas basadas en AdS/CFT ha sido el principal objetivo de miles de los mejores teóricos durante décadas”, dijo Pedro Woit, un físico matemático de la Universidad de Columbia.

Mientras el propio Maldacena exploraba su mapa AdS/CFT entre el espacio-tiempo dinámico y los sistemas cuánticos, hizo un nuevo descubrimiento sobre los agujeros de gusano. Estaba estudiando un patrón de entrelazamiento particular que involucraba dos conjuntos de partículas, donde cada partícula en un conjunto está entrelazada con una partícula en el otro. Maldacena mostró que este estado es matemáticamente dual a un holograma bastante dramático: un par de agujeros negros en el espacio AdS cuyos interiores se conectan a través de un agujero de gusano.

Tuvo que pasar una década antes de que Maldacena, en 2013 (en circunstancias que “para ser franco, no recuerdo”, dice), se diera cuenta de que su descubrimiento podría significar una correspondencia más general entre el entrelazamiento cuántico y la conexión a través de un agujero de gusano. Acuñó una pequeña ecuación críptica, ER = EPR, en un correo electrónico a Susskind, quien entendió de inmediato. Los dos rápidamente desarrolló la conjetura juntos, escribiendo: "Argumentamos que el puente de Einstein Rosen entre dos agujeros negros es creado por correlaciones similares a EPR entre los microestados de los dos agujeros negros", y que la dualidad podría ser más general que eso: "Es muy tentador piensa eso cualquier El sistema correlacionado con EPR está conectado por algún tipo de puente ER”.

Tal vez un agujero de gusano une cada par de partículas entrelazadas en el universo, forjando una conexión espacial que registra sus historias compartidas. Tal vez la corazonada de Einstein de que los agujeros de gusano tienen que ver con las partículas era correcta.

Un puente resistente

Cuando Jafferis escuchó a Maldacena hablar sobre ER = EPR en una conferencia en 2013, se dio cuenta de que la dualidad conjeturada debería permitirle diseñar agujeros de gusano a medida adaptando el patrón de entrelazamiento.

Los puentes estándar de Einstein-Rosen son una decepción para los fanáticos de la ciencia ficción en todas partes: si se formara uno, colapsaría rápidamente por su propia gravedad y se rompería mucho antes de que una nave espacial o cualquier otra cosa pudiera atravesarlos. Pero Jafferis imaginó tender un cable o cualquier otra conexión física entre los dos conjuntos de partículas entrelazadas que codifican las dos bocas de un agujero de gusano. Con este tipo de acoplamiento, operar en las partículas de un lado induciría cambios en las partículas del otro, tal vez abriendo el agujero de gusano entre ellas. "¿Podría ser eso lo que hace que el agujero de gusano sea atravesable?" Jafferis recuerda haberse preguntado. Habiendo estado fascinado por los agujeros de gusano desde la infancia (un prodigio de la física, comenzó en la Universidad de Yale a los 14 años), Jafferis siguió la pregunta "casi por diversión".

Introducción

De vuelta en Harvard, él y ping-gao, su estudiante de posgrado en ese momento, y Muro de Aron, luego un investigador visitante, finalmente calculó que, de hecho, al acoplar dos conjuntos de partículas entrelazadas, puede realizar una operación en el conjunto de la izquierda que, en la imagen dual del espacio-tiempo de dimensiones superiores, mantiene abierto el agujero de gusano que conduce a la boca derecha y empuja un qubit.

Jafferis, Gao y Wall's 2016 descubrimiento de este agujero de gusano holográfico y transitable dio a los investigadores una nueva ventana a la mecánica de la holografía. “El hecho de que si haces las cosas correctas desde el exterior puedes terminar pasando, también significa que puedes ver el interior” del agujero de gusano, dijo Jafferis. "Significa que es posible probar este hecho de que dos sistemas entrelazados se describen mediante alguna geometría conectada".

En cuestión de meses, Maldacena y dos colegas desarrollaron el esquema al demostrar que el agujero de gusano atravesable podría realizarse en un entorno simple: "un sistema cuántico que es lo suficientemente simple como para que podamos imaginarlo", dijo Jafferis.

El modelo SYK, como se le llama, es un sistema de partículas de materia que interactúan en grupos, en lugar de los pares habituales. Descrito por primera vez por Subir Sachdev y Jinwu Ye en 1993, el modelo de repente importó mucho más a partir de 2015 cuando el físico teórico Alexéi Kitaev descubrió que es holográfica. En una conferencia ese año en Santa Bárbara, California, Kitaev (quien se convirtió en la K en SYK) llenó varias pizarras con evidencia de que la versión particular del modelo en el que las partículas de materia interactúan en grupos de cuatro es matemáticamente mapeable a un negro unidimensional. agujero en el espacio AdS, con simetrías idénticas y otras propiedades. “Algunas respuestas son las mismas en los dos casos”, dijo a una audiencia absorta. Maldacena estaba sentada en la primera fila.

Conectando los puntos, Maldacena y coautores propuesto que dos modelos SYK unidos entre sí podrían codificar las dos bocas de Jafferis, el agujero de gusano atravesable de Gao y Wall. Jafferis y Gao corrieron con la aproximación. Para 2019, encontraron su camino hacia una receta concreta para teletransportar un qubit de información de un sistema de partículas que interactúan en cuatro direcciones a otro. La rotación de todas las direcciones de giro de las partículas se traduce, en la imagen dual del espacio-tiempo, en una onda de choque de energía negativa que atraviesa el agujero de gusano, empujando el qubit hacia adelante y, en un momento predecible, sacándolo de la boca.

"El agujero de gusano de Jafferis es la primera realización concreta de ER = EPR, donde muestra que la relación se mantiene exactamente para un sistema en particular", dijo Alex Zlokapa, estudiante de posgrado en el Instituto de Tecnología de Massachusetts y coautor del nuevo experimento.

Agujero de gusano en el laboratorio

A medida que se desarrollaba el trabajo teórico, Maria Spiropulu, una consumada física experimental de partículas que participó en el descubrimiento del bosón de Higgs en 2012, estaba pensando en cómo utilizar las computadoras cuánticas nacientes para realizar experimentos holográficos de gravedad cuántica. En 2018 convenció a Jafferis para que se uniera a su equipo en crecimiento, junto con investigadores de Google Quantum AI, guardianes del dispositivo Sycamore.

Para ejecutar el protocolo de teletransportación de agujeros de gusano de Jafferis y Gao en la computadora cuántica de última generación pero aún pequeña y propensa a errores, el equipo de Spiropulu tuvo que simplificar enormemente el protocolo. Un modelo SYK completo consta de prácticamente un número infinito de partículas acopladas entre sí con fuerzas aleatorias a medida que se producen interacciones de cuatro vías. Esto no es factible de calcular; incluso usar los 50 qubits disponibles habría requerido cientos de miles de operaciones de circuito. Los investigadores se propusieron crear un agujero de gusano holográfico con solo siete qubits y cientos de operaciones. Para hacer esto, tuvieron que "dispersar" el modelo SYK de siete partículas, codificando solo las interacciones de cuatro vías más fuertes y elidiendo el resto, manteniendo las propiedades holográficas del modelo. “Eso tomó un par de años encontrar una forma inteligente de hacerlo”, dijo Spiropulu.

Introducción

Uno de los secretos del éxito fue Zlokapa, un chico de orquesta que se unió al grupo de investigación de Spiropulu como estudiante de Caltech. Un programador talentoso, Zlokapa mapeó las interacciones de partículas del modelo SYK en las conexiones entre las neuronas de una red neuronal, y entrenó el sistema para eliminar tantas conexiones de red como fuera posible mientras preservaba una firma de agujero de gusano clave. El procedimiento redujo el número de interacciones de cuatro vías de cientos a cinco.

Con eso, el equipo comenzó a programar los qubits de Sycamore. Siete qubits codifican 14 partículas de materia, siete en cada uno de los sistemas SYK izquierdo y derecho, donde cada partícula de la izquierda está entrelazada con una de la derecha. Luego, un octavo qubit, en alguna combinación probabilística de los estados 0 y 1, se intercambia con una de las partículas del modelo SYK de la izquierda. Los posibles estados de ese qubit se enredan rápidamente con los estados de las otras partículas de la izquierda, esparciendo su información uniformemente entre ellas como una gota de tinta en el agua. Esto es holográficamente dual al qubit que ingresa por la boca izquierda de un agujero de gusano unidimensional en el espacio AdS.

Luego viene la gran rotación de todos los qubits, dual a un pulso de energía negativa que atraviesa el agujero de gusano. La rotación hace que el qubit inyectado se transfiera a las partículas del modelo SYK de la derecha. Luego, la información se despliega, dijo Preskill, "como el caos retrocede", y se vuelve a enfocar en el sitio de una sola partícula a la derecha: el compañero entrelazado de la partícula de la izquierda que se intercambió. Luego se miden todos los estados de los qubits. El recuento de 0 y 1 en muchas ejecuciones experimentales y la comparación de estas estadísticas con el estado preparado de los qubits inyectados revela si los qubits se están teletransportando.

Introducción

Los investigadores buscan un pico en los datos que represente una diferencia entre dos casos: si ven el pico, significa que las rotaciones de cúbits que son duales a los pulsos de energía negativa permiten que los cúbits se teletransporten, mientras que las rotaciones en la dirección opuesta, que son doble a pulsos de energía normal y positiva, no dejes pasar los qubits. (En cambio, hacen que el agujero de gusano se cierre).

Una noche de enero, después de dos años de mejoras graduales y esfuerzos para reducir el ruido, Zlokapa ejecutó el protocolo terminado en Sycamore de forma remota desde la habitación de su infancia en el Área de la Bahía de San Francisco, donde pasaba las vacaciones de invierno después de su primer semestre de la escuela de posgrado. .

El pico apareció en la pantalla de su computadora.

“Se hizo cada vez más y más agudo”, dijo. "Le enviaba capturas de pantalla del pico a María y me emocionaba mucho al escribir: 'Creo que ahora vemos un agujero de gusano'". El pico fue "la primera señal de que podías ver la gravedad en una computadora cuántica".

Spiropulu dice que apenas podía creer el pico limpio y pronunciado que estaba viendo. “Fue muy similar a cuando vi los primeros datos del descubrimiento de Higgs”, dijo. “No porque no lo esperara, pero fue demasiado en mi cara”.

Sorprendentemente, a pesar de la simplicidad esquelética de su agujero de gusano, los investigadores detectaron una segunda firma de la dinámica del agujero de gusano, un patrón delicado en la forma en que la información se propaga y no se propaga entre los qubits conocidos como "bobinado de tamaño". No habían entrenado su red neuronal para preservar esta señal, ya que dispersó el modelo SYK, por lo que el hecho de que el bobinado de tamaño aparezca de todos modos es un descubrimiento experimental sobre holografía.

“No exigimos nada sobre esta propiedad de bobinado de tamaño, pero descubrimos que simplemente apareció”, dijo Jafferis. Esto “confirmó la solidez” de la dualidad holográfica, dijo. "Haz que aparezca una [propiedad], luego obtienes todo el resto, lo cual es una especie de evidencia de que esta imagen gravitatoria es la correcta".

El significado del agujero de gusano

Jafferis, quien nunca esperó ser parte de un experimento de agujero de gusano (o cualquier otro), piensa que uno de los aprendizajes más importantes es lo que dice el experimento sobre la mecánica cuántica. Los fenómenos cuánticos como el entrelazamiento son normalmente opacos y abstractos; no sabemos, por ejemplo, cómo una medida de la partícula A determina el estado de B desde lejos. Pero en el nuevo experimento, un fenómeno cuántico inefable (información que se teletransporta entre partículas) tiene una interpretación tangible como una partícula que recibe un golpe de energía y se mueve a una velocidad calculable de A a B. “Parece que hay esta bonita historia desde el punto de vista del qubit; se mueve causalmente”, dijo Jafferis. Tal vez un proceso cuántico como la teletransportación “siempre se siente gravitatorio para ese qubit. Si algo así pudiera salir de este experimento y otros experimentos relacionados, definitivamente nos dirá algo profundo sobre nuestro universo”.

Introducción

Susskind, que tuvo una primera mirada a los resultados de hoy, dijo que espera que los futuros experimentos con agujeros de gusano que involucren muchos más qubits puedan usarse para explorar el interior del agujero de gusano como una forma de investigar las propiedades cuánticas de la gravedad. “Al hacer mediciones de lo que pasó, lo interrogas y ves lo que había adentro”, dijo. “Esa me parece una forma interesante de hacerlo”.

Algunos físicos dirán que el experimento no nos dice nada sobre nuestro universo, ya que se da cuenta de una dualidad entre la mecánica cuántica y el espacio anti-de Sitter, que nuestro universo no es.

En los 25 años transcurridos desde el descubrimiento de la correspondencia AdS/CFT por parte de Maldacena, los físicos han buscado una dualidad holográfica similar para el espacio de De Sitter: un mapa que vaya desde un sistema cuántico hasta el universo de De Sitter en expansión y con energía positiva en el que vivimos. mucho más lento que para AdS, lo que lleva a algunos a dudar de que el espacio de De Sitter sea holográfico. “Preguntas como '¿Qué tal hacer que esto funcione en el caso más físico de dS?' no son nuevos sino muy antiguos y han sido objeto de decenas de miles de años-persona de esfuerzo infructuoso”, dijo Woit, un crítico de la investigación de AdS/CFT. “Lo que se necesita son algunas ideas bastante diferentes”.

Los críticos argumentan que los dos tipos de espacio difieren categóricamente: AdS tiene un límite exterior y el espacio dS no, por lo que no hay una transición matemática suave que pueda transformarse uno en otro. Y el límite rígido del espacio AdS es precisamente lo que facilita la holografía en ese entorno, proporcionando la superficie cuántica desde la que proyectar el espacio. En comparación, en nuestro universo de De Sitter, los únicos límites son lo más lejano que podemos ver y el futuro infinito. Estas son superficies nebulosas desde las cuales intentar proyectar un holograma de espacio-tiempo.

Renate Loll, un destacado teórico de la gravedad cuántica de la Universidad de Radboud en los Países Bajos, también enfatizó que el experimento del agujero de gusano se refiere al espacio-tiempo 2D (el agujero de gusano es un filamento, con una dimensión espacial más la dimensión del tiempo), mientras que la gravedad es más complicada en el espacio-tiempo 4D. tiempo en el que realmente vivimos. “Es bastante tentador enredarse en las complejidades de los modelos de juguetes 2D”, dijo por correo electrónico, “mientras perdemos de vista los diferentes y mayores desafíos que nos esperan en la gravedad cuántica 4D. Para esa teoría, no veo cómo las computadoras cuánticas con sus capacidades actuales pueden ser de mucha ayuda... pero con gusto aceptaré la corrección".

La mayoría de los investigadores de gravedad cuántica creen que todos estos son problemas difíciles pero solucionables: que el patrón de entrelazamiento que teje el espacio 4D de Sitter es más complicado que para 2D AdS, pero podemos extraer lecciones generales estudiando la holografía en entornos más simples. Este campo tiende a ver los dos tipos de espacio, dS y AdS, como más similares que diferentes. Ambas son soluciones a la teoría de la relatividad de Einstein, difiriendo solo por un signo menos. Tanto el universo dS como el AdS contienen agujeros negros que están afectados por las mismas paradojas. Y cuando estás en lo más profundo del espacio de AdS, lejos de su pared exterior, apenas puedes distinguir tu entorno de De Sitter.

Aún así, Susskind está de acuerdo en que es hora de ser realista. “Creo que ya es hora de que salgamos de debajo de la capa protectora del espacio AdS y nos abramos al mundo que podría tener más que ver con la cosmología”, dijo. “El espacio de De Sitter es otra bestia”.

Con ese fin, Susskind tiene una nueva idea. En una preimpresión publicado en línea en septiembre, propuso que el espacio de De Sitter podría ser un holograma de una versión diferente del modelo SYK, no uno con interacciones de partículas de cuatro vías, sino uno en el que el número de partículas involucradas en cada interacción crece a medida que el cuadrado raíz del número total de partículas. Este "límite de doble escala" del modelo SYK se "comporta más como de Sitter que como AdS", dijo. “Está lejos de ser una prueba, pero hay evidencia circunstancial”.

Tal sistema cuántico es más complejo que el programado hasta ahora, y "no sé si ese límite es algo que se realizará en el laboratorio", dijo Susskind. Lo que parece seguro es que, ahora que hay un agujero de gusano holográfico, se abrirán más.

Sello de tiempo:

Mas de Revista Quanta