Físicos criam ‘o menor buraco de minhoca que você pode imaginar’

“Fazemos da incerteza uma aliada e a abraçamos”, disse o Dr. Spiropulu.

Para atingir todo o seu potencial, os computadores quânticos precisarão de milhares de qubits funcionais e mais um milhão de qubits de “correção de erros”. O Google espera atingir essa meta até o final da década, de acordo com Hartmut Neven, chefe do laboratório de Inteligência Artificial Quântica da empresa em Venice, Califórnia, que também faz parte da equipe do Dr. Spiropulu.

O físico do Caltech e ganhador do Prêmio Nobel Richard Feynman certa vez previu que o uso final desse poder quântico poderia ser investigar a própria física quântica, como no experimento do buraco de minhoca.

“Estou animado para ver que os pesquisadores podem viver o sonho de Feynman”, disse o Dr. Neven.

O experimento do buraco de minhoca foi realizado em uma versão do computador Sycamore 2 do Google, que possui 72 qubits. Destes, a equipe usou apenas nove para limitar a quantidade de interferência e ruído no sistema. Dois eram qubits de referência, que desempenhavam os papéis de entrada e saída no experimento.

Os outros sete qubits continham as duas cópias do código que descreviam uma versão “esparsificada” de um modelo já simples de um universo holográfico chamado SYK, em homenagem a seus três criadores: Subir Sachdev de Harvard, Jinwu Ye da Mississippi State University e Alexei Kitaev da Caltech. Ambos os modelos SYK foram empacotados nos mesmos sete qubits. No experimento, esses sistemas SYK desempenharam o papel de dois buracos negros, um embaralhando a mensagem em um absurdo – o equivalente quântico de engoli-la – e o outro, colocando-a de volta.

“Nisso nós jogamos um qubit”, disse Joseph Lykken, líder do Fermilab Quantum Institute e autor do artigo da Nature; ele estava se referindo à mensagem de entrada — o análogo quântico de uma série de uns e zeros. Este qubit interagiu com a primeira cópia do qubit SYK; seu significado foi embaralhado em um ruído aleatório e desapareceu.

Então, em um tique-taque do relógio quântico, os dois sistemas SYK foram conectados e um choque de energia negativa passou do primeiro sistema para o segundo, abrindo brevemente o último.

O sinal então reapareceu em sua forma original desembaralhada – no nono e último qubit, anexado ao segundo sistema SYK, que representava a outra extremidade do buraco de minhoca.