Des physiciens créent un trou de ver à l'aide d'un ordinateur quantique

Les physiciens auraient créé le tout premier trou de ver, une sorte de tunnel théorisé en 1935 par Albert Einstein et Nathan Rosen qui mène d'un endroit à un autre en passant dans une dimension supplémentaire de l'espace.

Le trou de ver a émergé comme un hologramme à partir de bits d'information quantiques, ou "qubits", stockés dans de minuscules circuits supraconducteurs. En manipulant les qubits, les physiciens ont ensuite envoyé des informations à travers le trou de ver, ils rapporté aujourd'hui dans la revue Nature.

L'équipe, dirigée par Maria Spiropulu du California Institute of Technology, a mis en œuvre le nouveau «protocole de téléportation par trou de ver» à l'aide de l'ordinateur quantique de Google, un appareil appelé Sycamore hébergé chez Google Quantum AI à Santa Barbara, en Californie. Avec cette «expérience de gravité quantique sur puce», la première du genre, comme Spiropulu l'a décrite, elle et son équipe ont battu un groupe de physiciens concurrents qui visent à faire de la téléportation par trou de ver avec les ordinateurs quantiques d'IBM et de Quantinuum.

Lorsque Spiropulu a vu la clé de signature indiquant que des qubits traversaient le trou de ver, elle a dit: "J'ai été secouée."

L'expérience peut être considérée comme une preuve du principe holographique, une hypothèse radicale sur la façon dont les deux piliers de la physique fondamentale, la mécanique quantique et la relativité générale, s'imbriquent. Les physiciens se sont efforcés depuis les années 1930 de concilier ces théories disjointes - l'une, un livre de règles pour les atomes et les particules subatomiques, l'autre, la description d'Einstein de la façon dont la matière et l'énergie déforment le tissu espace-temps, générant de la gravité. Le principe holographique, ascendant depuis les années 1990, pose une équivalence ou « dualité » mathématique entre les deux cadres. Il dit que le continuum espace-temps flexible décrit par la relativité générale est en réalité un système quantique de particules déguisées. L'espace-temps et la gravité émergent d'effets quantiques tout comme un hologramme 3D se projette à partir d'un motif 2D.

En effet, la nouvelle expérience confirme que les effets quantiques, du type que nous pouvons contrôler dans un ordinateur quantique, peuvent donner lieu à un phénomène que nous nous attendons à voir dans la relativité - un trou de ver. Le système évolutif de qubits dans la puce Sycamore "a cette description alternative vraiment cool", a déclaré Jean Preskill, un physicien théoricien de Caltech qui n'a pas participé à l'expérience. "Vous pouvez penser au système dans un langage très différent comme étant gravitationnel."

Pour être clair, contrairement à un hologramme ordinaire, le trou de ver n'est pas quelque chose que nous pouvons voir. Bien qu'il puisse être considéré comme "un filament d'espace-temps réel", selon le co-auteur Daniel Jafferis de l'Université de Harvard, principal développeur du protocole de téléportation des trous de ver, cela ne fait pas partie de la même réalité que nous et l'ordinateur Sycamore habitons. Le principe holographique dit que les deux réalités - celle avec le trou de ver et celle avec les qubits - sont des versions alternatives de la même physique, mais comment conceptualiser ce genre de dualité reste mystérieux.

Les opinions divergeront sur les implications fondamentales du résultat. Fondamentalement, le trou de ver holographique de l'expérience consiste en un type d'espace-temps différent de l'espace-temps de notre propre univers. On peut se demander si l'expérience renforce l'hypothèse selon laquelle l'espace-temps que nous habitons est également holographique, modelé par des bits quantiques.

"Je pense qu'il est vrai que la gravité dans notre univers émerge de certains [bits] quantiques de la même manière que ce petit trou de ver unidimensionnel émerge" de la puce Sycamore, a déclaré Jafferis. « Bien sûr, nous ne le savons pas avec certitude. On essaie de comprendre. »

Dans le trou de ver

L'histoire du trou de ver holographique remonte à deux articles apparemment sans rapport publiés en 1935 : UN par Einstein et Rosen, dit ER, L'autre par eux deux et Boris Podolsky, dit EPR. Les articles ER et EPR ont été initialement jugés comme des travaux marginaux du grand E. Cela a changé.

Dans l'article ER, Einstein et son jeune assistant, Rosen, sont tombés sur la possibilité de trous de ver tout en essayant d'étendre la relativité générale à une théorie unifiée de tout - une description non seulement de l'espace-temps, mais des particules subatomiques en suspension. Ils avaient repéré des accrocs dans le tissu espace-temps que le physicien-soldat allemand Karl Schwarzschild avait trouvés parmi les plis de la relativité générale en 1916, quelques mois seulement après la publication de la théorie par Einstein. Schwarzschild a montré que la masse peut tellement s'attirer gravitationnellement qu'elle devient infiniment concentrée en un point, courbant l'espace-temps si brusquement que les variables deviennent infinies et que les équations d'Einstein fonctionnent mal. Nous savons maintenant que ces « singularités » existent dans tout l'univers. Ce sont des points que nous ne pouvons ni décrire ni voir, chacun caché au centre d'un trou noir qui piège gravitationnellement toute la lumière à proximité. Les singularités sont là où une théorie quantique de la gravité est la plus nécessaire.

Einstein et Rosen ont émis l'hypothèse que les mathématiques de Schwarzschild pourraient être un moyen de brancher les particules élémentaires sur la relativité générale. Pour faire fonctionner l'image, ils ont coupé la singularité de ses équations, échangeant de nouvelles variables qui ont remplacé la pointe acérée par un tube extra-dimensionnel glissant vers une autre partie de l'espace-temps. Einstein et Rosen ont soutenu, à tort mais avec prévoyance, que ces "ponts" (ou trous de ver) pourraient représenter des particules.

Ironiquement, en s'efforçant de relier les trous de ver et les particules, le duo n'a pas pris en compte l'étrange phénomène de particules qu'ils avaient identifié deux mois plus tôt avec Podolsky, dans l'article de l'EPR : l'intrication quantique.

L'intrication se produit lorsque deux particules interagissent. Selon les règles quantiques, les particules peuvent avoir plusieurs états possibles à la fois. Cela signifie qu'une interaction entre particules a plusieurs résultats possibles, selon l'état dans lequel se trouve chaque particule au départ. Cependant, leurs états résultants seront toujours liés - la façon dont la particule A se termine dépend de la façon dont la particule B se révèle. Après une telle interaction, les particules ont une formule commune qui spécifie les différents états combinés dans lesquels elles peuvent se trouver.

La conséquence choquante, qui a amené les auteurs de l'EPR à douter de la théorie quantique, est "une action effrayante à distance", comme l'a dit Einstein : la mesure de la particule A (qui sélectionne une réalité parmi ses possibilités) décide instantanément de l'état correspondant de B, quelle que soit la distance de B.

L'intrication a gagné en importance depuis que les physiciens ont découvert dans les années 1990 qu'elle permettait de nouveaux types de calculs. L'enchevêtrement de deux qubits - des objets quantiques comme des particules qui existent dans deux états possibles, 0 et 1 - donne quatre états possibles avec des probabilités différentes (0 et 0, 0 et 1, 1 et 0, et 1 et 1). Trois qubits font huit possibilités simultanées, et ainsi de suite ; la puissance d'un "ordinateur quantique" croît de manière exponentielle avec chaque qubit intriqué supplémentaire. Orchestrez astucieusement l'intrication, et vous pourrez annuler toutes les combinaisons de 0 et de 1 sauf la séquence qui donne la réponse à un calcul. Des prototypes d'ordinateurs quantiques composés de quelques dizaines de qubits se sont matérialisés au cours des deux dernières années, menés par la machine Sycamore à 54 qubits de Google.

Pendant ce temps, les chercheurs en gravitation quantique se sont focalisés sur l'intrication quantique pour une autre raison : en tant que code source possible de l'hologramme espace-temps.

ER = EPR

Les discussions sur l'émergence de l'espace-temps et de l'holographie ont commencé à la fin des années 1980, après que le théoricien du trou noir John Wheeler a promulgué l'idée que l'espace-temps et tout ce qu'il contient pourraient provenir de l'information. Bientôt, d'autres chercheurs, dont le physicien néerlandais Gerard 't Hooft, se sont demandé si cette émergence pouvait ressembler à la projection d'un hologramme. Des exemples avaient surgi dans les études sur les trous noirs et dans la théorie des cordes, où une description d'un scénario physique pouvait être traduite en une vision tout aussi valable de celui-ci avec une dimension spatiale supplémentaire. Dans un article de 1994 intitulé "Le monde comme hologramme, " Léonard Susskind, un théoricien de la gravité quantique à l'Université de Stanford, a étoffé le principe holographique de 't Hooft, arguant qu'un volume d'espace-temps flexible décrit par la relativité générale est équivalent, ou "double", à un système de particules quantiques sur la dimension inférieure de la région. frontière.

Un exemple capital d'holographie est arrivé trois ans plus tard. Juan Maldacena, un théoricien de la gravité quantique maintenant à l'Institute for Advanced Study de Princeton, New Jersey, découvert qu'une sorte d'espace appelé espace anti-de Sitter (AdS) est, en effet, un hologramme.

L'univers réel est l'espace de Sitter, une sphère en croissance constante poussée vers l'extérieur par sa propre énergie positive. En revanche, l'espace AdS est imprégné d'énergie négative - résultant d'une différence de signe d'une constante dans les équations de la relativité générale - donnant à l'espace une géométrie "hyperbolique": les objets rétrécissent lorsqu'ils s'éloignent du centre de l'espace, devenant infinitésimal à une limite extérieure. Maldacena a montré que l'espace-temps et la gravité à l'intérieur d'un univers AdS correspondent exactement aux propriétés d'un système quantique à la frontière (en particulier un système appelé théorie des champs conformes, ou CFT).

L'article explosif de Maldacena de 1997 décrivant cette "correspondance AdS/CFT" a été cité par des études ultérieures 22,000 XNUMX fois - plus de deux fois par jour en moyenne. "Essayer d'exploiter des idées basées sur AdS/CFT a été l'objectif principal de milliers des meilleurs théoriciens pendant des décennies", a déclaré Pierre Woit, un physicien mathématicien à l'Université de Columbia.

Alors que Maldacena lui-même explorait sa carte AdS/CFT entre les espaces-temps dynamiques et les systèmes quantiques, il a fait une nouvelle découverte sur les trous de ver. Il étudiait un modèle d'enchevêtrement particulier impliquant deux ensembles de particules, où chaque particule d'un ensemble est enchevêtrée avec une particule de l'autre. Maldacena montré que cet état est mathématiquement double d'un hologramme plutôt dramatique : une paire de trous noirs dans l'espace AdS dont les intérieurs se connectent via un trou de ver.

Une décennie a dû s'écouler avant que Maldacena, en 2013 (dans des circonstances dont "pour être franc, je ne me souviens pas", dit-il), se rende compte que sa découverte pourrait signifier une correspondance plus générale entre l'intrication quantique et la connexion via un trou de ver. Il a inventé une petite équation énigmatique - ER = EPR - dans un e-mail à Susskind, qui a compris immédiatement. Les deux rapidement développé la conjecture ensemble, écrivant : « Nous soutenons que le pont d'Einstein Rosen entre deux trous noirs est créé par des corrélations de type EPR entre les micro-états des deux trous noirs », et que la dualité pourrait être plus générale que cela : « Il est très tentant de penser que tous Le système corrélé EPR est connecté par une sorte de pont ER.

Peut-être qu'un trou de ver relie chaque paire de particules enchevêtrées dans l'univers, forgeant une connexion spatiale qui enregistre leurs histoires partagées. Peut-être que l'intuition d'Einstein selon laquelle les trous de ver ont à voir avec les particules était juste.

Un pont solide

Lorsque Jafferis a entendu une conférence de Maldacena sur ER = EPR lors d'une conférence en 2013, il s'est rendu compte que la dualité conjecturée devrait vous permettre de concevoir des trous de ver sur mesure en adaptant le modèle d'enchevêtrement.

Les ponts standard Einstein-Rosen sont une déception pour les fans de science-fiction du monde entier : s'il en se formait un, il s'effondrerait rapidement sous sa propre gravité et se pincerait bien avant qu'un vaisseau spatial ou quoi que ce soit d'autre ne puisse passer. Mais Jafferis a imaginé enfiler un fil ou toute autre connexion physique entre les deux ensembles de particules enchevêtrées qui codent les deux bouches d'un trou de ver. Avec ce type de couplage, opérer sur les particules d'un côté induirait des changements sur les particules de l'autre, ouvrant peut-être le trou de ver entre elles. « Se pourrait-il que cela rende le trou de ver traversable ? Jafferis se souvient s'être demandé. Fasciné par les trous de ver depuis l'enfance - un prodige de la physique, il a commencé à l'Université de Yale à 14 ans - Jafferis a poursuivi la question "presque pour le plaisir".

De retour à Harvard, lui et Ping Gao, son étudiant diplômé à l'époque, et Mur d'Aron, alors chercheur invité, a finalement calculé qu'en effet, en couplant deux ensembles de particules intriquées, vous pouvez effectuer une opération sur l'ensemble de gauche qui, dans l'image espace-temps double de dimension supérieure, maintient ouvert le trou de ver menant à la bouche de droite et pousse un qubit à travers.

Jafferis, Gao et Wall's découverte de 2016 de ce trou de ver holographique traversable a donné aux chercheurs une nouvelle fenêtre sur la mécanique de l'holographie. "Le fait que si vous faites les bonnes choses de l'extérieur, vous pouvez finir par passer, cela signifie également que vous pouvez voir à l'intérieur" du trou de ver, a déclaré Jafferis. "Cela signifie qu'il est possible de sonder ce fait que deux systèmes intriqués sont décrits par une géométrie connectée."

En quelques mois, Maldacena et deux collègues avaient développé le schéma en montrant que le trou de ver traversable pouvait être réalisé dans un cadre simple – "un système quantique suffisamment simple pour que nous puissions imaginer le fabriquer", a déclaré Jafferis.

Le modèle SYK, comme on l'appelle, est un système de particules de matière qui interagissent en groupes, plutôt qu'en paires habituelles. Décrit pour la première fois par Subir Sachdev et Jinwu Ye en 1993, le modèle a soudainement pris beaucoup plus d'importance à partir de 2015 lorsque le physicien théoricien Alexeï Kitaïev découvert qu'il est holographique. Lors d'une conférence cette année-là à Santa Barbara, en Californie, Kitaev (qui est devenu le K de SYK) a rempli plusieurs tableaux noirs avec des preuves que la version particulière du modèle dans lequel les particules de matière interagissent par groupes de quatre est mathématiquement mappable à un noir unidimensionnel. trou dans l'espace AdS, avec des symétries identiques et d'autres propriétés. "Certaines réponses sont les mêmes dans les deux cas", a-t-il déclaré à un public ravi. Maldacena était assise au premier rang.

Relier les points, Maldacena et co-auteurs proposé que deux modèles SYK reliés ensemble pourraient coder les deux bouches du trou de ver traversable de Jafferis, Gao et Wall. Jafferis et Gao ont couru avec l'approche. En 2019, ils ont trouvé leur chemin vers une prescription concrète pour téléporter un qubit d'informations d'un système de particules à interaction quadridirectionnelle à un autre. La rotation de toutes les directions de rotation des particules se traduit, dans la double image de l'espace-temps, par une onde de choc à énergie négative qui balaie le trou de ver, projetant le qubit vers l'avant et, à un moment prévisible, hors de la bouche.

"Le trou de ver de Jafferis est la première réalisation concrète de ER = EPR, où il montre que la relation est exacte pour un système particulier", a déclaré Alex Zlokapa, étudiant diplômé du Massachusetts Institute of Technology et co-auteur de la nouvelle expérience.

Trou de ver dans le laboratoire

Alors que le travail théorique se développait, Maria Spiropulu, une physicienne expérimentale accomplie des particules qui a participé à la découverte du boson de Higgs en 2012, réfléchissait à la manière d'utiliser les ordinateurs quantiques naissants pour réaliser des expériences holographiques de gravité quantique. En 2018, elle a persuadé Jafferis de rejoindre son équipe en pleine croissance, aux côtés de chercheurs de Google Quantum AI, les gardiens de l'appareil Sycamore.

Pour exécuter le protocole de téléportation des trous de ver de Jafferis et Gao sur l'ordinateur quantique à la pointe de la technologie mais toujours petit et sujet aux erreurs, l'équipe de Spiropulu a dû grandement simplifier le protocole. Un modèle SYK complet se compose d'un nombre pratiquement infini de particules couplées les unes aux autres avec des forces aléatoires au fur et à mesure que des interactions à quatre voies se produisent. Ce calcul n'est pas faisable; même l'utilisation des quelque 50 qubits disponibles aurait nécessité des centaines de milliers d'opérations de circuit. Les chercheurs ont entrepris de créer un trou de ver holographique avec seulement sept qubits et des centaines d'opérations. Pour ce faire, ils ont dû "sparsifier" le modèle SYK à sept particules, en codant uniquement les interactions à quatre voies les plus fortes et en éliminant le reste, tout en conservant les propriétés holographiques du modèle. "Cela a pris quelques années pour trouver une façon intelligente de le faire", a déclaré Spiropulu.

L'un des secrets du succès était Zlokapa, un enfant d'orchestre waifish qui a rejoint le groupe de recherche de Spiropulu en tant qu'étudiant de premier cycle à Caltech. Programmeur doué, Zlokapa a cartographié les interactions de particules du modèle SYK sur les connexions entre les neurones d'un réseau neuronal et a entraîné le système à supprimer autant de connexions réseau que possible tout en préservant une signature de trou de ver clé. La procédure a réduit le nombre d'interactions à quatre voies de centaines à cinq.

Avec cela, l'équipe a commencé à programmer les qubits de Sycamore. Sept qubits codent 14 particules de matière – sept chacun dans les systèmes SYK gauche et droit, où chaque particule de gauche est intriquée avec une particule de droite. Un huitième qubit, dans une combinaison probabiliste d'états 0 et 1, est ensuite échangé avec l'une des particules du modèle SYK de gauche. Les états possibles de ce qubit s'emmêlent rapidement avec les états des autres particules sur la gauche, répartissant ses informations uniformément entre elles comme une goutte d'encre dans l'eau. Ceci est holographiquement double au qubit entrant dans la bouche gauche d'un trou de ver unidimensionnel dans l'espace AdS.

Vient ensuite la grande rotation de tous les qubits, doublée d'une impulsion d'énergie négative traversant le trou de ver. La rotation provoque le transfert du qubit injecté vers les particules du modèle SYK de droite. Ensuite, l'information se dissipe, a déclaré Preskill, "comme le chaos qui recule" et se recentre sur le site d'une seule particule à droite - le partenaire intriqué de la particule de gauche qui a été échangée. Ensuite, les états des qubits sont tous mesurés. Compter les 0 et les 1 sur de nombreuses exécutions expérimentales et comparer ces statistiques à l'état préparé des qubits injectés révèle si les qubits se téléportent.

Les chercheurs recherchent un pic dans les données qui représente une différence entre deux cas : s'ils voient le pic, cela signifie que les rotations de qubit qui sont duales à des impulsions d'énergie négative permettent aux qubits de se téléporter, tandis que les rotations dans la direction opposée, qui sont double à des impulsions d'énergie normale et positive, ne laissez pas passer les qubits. (Au lieu de cela, ils provoquent la fermeture du trou de ver.)

Tard dans la nuit de janvier, après deux ans d'améliorations progressives et d'efforts de réduction du bruit, Zlokapa a exécuté le protocole final sur Sycamore à distance depuis sa chambre d'enfant dans la région de la baie de San Francisco, où il passait les vacances d'hiver après son premier semestre d'études supérieures. .

Le pic est apparu sur son écran d'ordinateur.

"C'était de plus en plus net", a-t-il déclaré. "J'envoyais des captures d'écran du pic à Maria et j'étais très excitée, en écrivant:" Je pense que nous voyons un trou de ver maintenant. "" Le pic était "le premier signe que vous pouviez voir la gravité sur un ordinateur quantique."

Spiropulu dit qu'elle pouvait à peine croire le pic net et prononcé qu'elle voyait. "C'était très similaire au moment où j'ai vu les premières données de la découverte du Higgs", a-t-elle déclaré. "Pas parce que je ne m'y attendais pas, mais ça m'est trop venu au visage."

Étonnamment, malgré la simplicité squelettique de leur trou de ver, les chercheurs ont détecté une deuxième signature de la dynamique du trou de ver, un schéma délicat dans la manière dont les informations se propagent et se propagent parmi les qubits, connu sous le nom de « enroulement de taille ». Ils n'avaient pas formé leur réseau neuronal pour préserver ce signal car il sparsifiait le modèle SYK, donc le fait que l'enroulement de taille apparaisse de toute façon est une découverte expérimentale sur l'holographie.

"Nous n'avons rien demandé à propos de cette propriété sinueuse, mais nous avons constaté qu'elle venait de sortir", a déclaré Jafferis. Cela « a confirmé la robustesse » de la dualité holographique, a-t-il dit. "Faites apparaître une [propriété], puis vous obtenez tout le reste, ce qui est une sorte de preuve que cette image gravitationnelle est la bonne."

La signification du trou de ver

Jafferis, qui ne s'attendait pas à faire partie d'une expérience de trou de ver (ou de toute autre), pense que l'un des points les plus importants à retenir est ce que l'expérience dit sur la mécanique quantique. Les phénomènes quantiques comme l'intrication sont normalement opaques et abstraits ; on ne sait pas, par exemple, comment une mesure de la particule A détermine à distance l'état de B. Mais dans la nouvelle expérience, un phénomène quantique ineffable - la téléportation d'informations entre les particules - a une interprétation tangible comme une particule recevant un coup de pied d'énergie et se déplaçant à une vitesse calculable de A à B. "Il semble y avoir cette belle histoire du point de vue du qubit ; il se déplace de manière causale », a déclaré Jafferis. Peut-être qu'un processus quantique comme la téléportation "semble toujours gravitationnel à ce qubit. Si quelque chose comme ça pouvait sortir de cette expérience et d'autres expériences connexes, cela nous dirait certainement quelque chose de profond sur notre univers.

Susskind, qui a eu un premier aperçu des résultats d'aujourd'hui, a déclaré qu'il espère que les futures expériences de trous de ver impliquant beaucoup plus de qubits pourront être utilisées pour explorer l'intérieur du trou de ver afin d'étudier les propriétés quantiques de la gravité. "En faisant des mesures sur ce qui a traversé, vous l'interrogez et voyez ce qu'il y avait à l'intérieur", a-t-il déclaré. "Cela me semble être une voie intéressante à suivre."

Certains physiciens diront que l'expérience ne nous apprend rien sur notre univers, puisqu'elle réalise une dualité entre la mécanique quantique et l'espace anti-de Sitter, ce que notre univers n'est pas.

Au cours des 25 années écoulées depuis la découverte par Maldacena de la correspondance AdS/CFT, les physiciens ont cherché une dualité holographique similaire pour l'espace de Sitter - une carte allant d'un système quantique à l'univers de Sitter positivement énergisé et en expansion dans lequel nous vivons. Mais des progrès ont été beaucoup plus lent que pour AdS, ce qui amène certains à douter que l'espace de Sitter soit holographique. “Des questions comme 'Et si on faisait fonctionner ça dans le cas plus physique de dS ?' ne sont pas nouveaux mais très anciens et ont fait l'objet de dizaines de milliers d'années-personnes d'efforts infructueux », a déclaré Woit, un critique de la recherche AdS/CFT. "Ce qu'il faut, ce sont des idées assez différentes."

Les critiques soutiennent que les deux types d'espace diffèrent catégoriquement : AdS a une limite extérieure et l'espace dS n'en a pas, il n'y a donc pas de transition mathématique fluide qui puisse transformer l'un en l'autre. Et la frontière dure de l'espace AdS est la chose même qui rend l'holographie facile dans ce cadre, fournissant la surface quantique à partir de laquelle projeter l'espace. Par comparaison, dans notre univers de Sitter, les seules frontières sont le plus loin que nous puissions voir et l'avenir infini. Ce sont des surfaces floues à partir desquelles essayer de projeter un hologramme spatio-temporel.

Renate Loll, un célèbre théoricien de la gravité quantique à l'Université Radboud aux Pays-Bas, a également souligné que l'expérience du trou de ver concerne l'espace-temps 2D - le trou de ver est un filament, avec une dimension spatiale plus la dimension temporelle - alors que la gravité est plus compliquée dans l'espace 4D- « Il est plutôt tentant de s'empêtrer dans les subtilités des modèles de jouets 2D », a-t-elle déclaré par e-mail, « tout en perdant de vue les défis différents et plus importants qui nous attendent dans la gravité quantique 4D. Pour cette théorie, je ne vois pas comment les ordinateurs quantiques avec leurs capacités actuelles peuvent être d'une grande aide… mais je me ferai un plaisir de me corriger.

La plupart des chercheurs en gravitation quantique pensent que ce sont tous des problèmes difficiles mais résolubles - que le modèle d'intrication qui tisse l'espace 4D de Sitter est plus compliqué que pour l'AdS 2D, mais nous pouvons néanmoins tirer des leçons générales en étudiant l'holographie dans des contextes plus simples. Ce camp a tendance à considérer les deux types d'espace, dS et AdS, comme plus similaires que différents. Les deux sont des solutions à la théorie de la relativité d'Einstein, ne différant que par un signe moins. Les univers dS et AdS contiennent tous deux des trous noirs qui sont frappés par les mêmes paradoxes. Et lorsque vous êtes au plus profond de l'espace AdS, loin de son mur extérieur, vous pouvez à peine distinguer votre environnement de de Sitter.

Pourtant, Susskind convient qu'il est temps de devenir réel. "Je pense qu'il est temps que nous sortions de la couche protectrice de l'espace AdS et que nous nous ouvrions au monde qui pourrait avoir plus à voir avec la cosmologie", a-t-il déclaré. "L'espace De Sitter est une autre bête."

À cette fin, Susskind a une nouvelle idée. Dans une préimpression publié en ligne en septembre, il a proposé que l'espace de Sitter pourrait être un hologramme d'une version différente du modèle SYK - pas celui avec des interactions de particules à quatre voies, mais celui dans lequel le nombre de particules impliquées dans chaque interaction augmente à mesure que le carré racine du nombre total de particules. Cette "limite à double échelle" du modèle SYK "se comporte plus comme de Sitter que comme AdS", a-t-il déclaré. "Il y a loin d'être une preuve, mais il y a des preuves circonstancielles."

Un tel système quantique est plus complexe que celui programmé jusqu'à présent, et "si cette limite est quelque chose qui sera réalisée en laboratoire, je ne sais pas", a déclaré Susskind. Ce qui semble certain, c'est que, maintenant qu'il y a un trou de ver holographique, d'autres vont s'ouvrir.