Image
Πέμπτη 01 Δεκεμβρίου 2022 09:56 Επιστήμη
 

Επιστήμονες στις ΗΠΑ πέτυχαν για πρώτη φορά προσομοίωση μίνι-σκουληκότρυπας σε κβαντικό υπολογιστή

 Eπιστήμονες στις ΗΠΑ, με επικεφαλής μια Ελληνίδα φυσικό της διασποράς, χρησιμοποίησαν τον κβαντικό υπολογιστή Sycamore της Google για να προσομοιώσουν για πρώτη φορά μια μικροσκοπική και απλοποιημένη χωροχρονική «σκουληκότρυπα» και στη συνέχεια να μεταφέρουν κβαντικές πληροφορίες μέσα από αυτήν. Οι ερευνητές κατάφεραν να αναπτύξουν ένα κβαντικό πείραμα που τους επέτρεψε να μελετήσουν τη δυναμική συμπεριφορά μιας θεωρητικής σκουληκότρυπας.

Μολονότι δεν επρόκειτο για πραγματική «σκουληκότρυπα» στον χωροχρόνο (που στην επιστημονική φαντασία χρησιμοποιείται για μακρινά ταξίδια στο σύμπαν), το εν λόγω πείραμα ήταν ένα ακόμη βήμα για τη «συνάντηση» της κβαντομηχανικής με τη βαρύτητα. Τέτοιες προσομοιώσεις μπορούν να βοηθήσουν στην καλύτερη κατανόηση του πώς συνδυάζονται αυτές οι δύο έννοιες σε μια θεωρία κβαντικής βαρύτητας, ίσως το δυσκολότερο και σημαντικότερο πρόβλημα στη σύγχρονη Φυσική.

Μέχρι σήμερα η κβαντομηχανική που «βασιλεύει» στον κόσμο των πολύ μικρών διαστάσεων, και η γενική σχετικότητα του Αϊνστάιν που περιγράφει τη βαρύτητα και «κυβερνά» τον πολύ μεγάλο κόσμο στο σύμπαν, δεν έχει κατορθωθεί να «παντρευτούν». Έτσι, μέχρι στιγμής δεν υπάρχει καμία περιγραφή της βαρύτητας σε κβαντική κλίμακα.

Οι φυσικοί άρχισαν να αναπτύσσουν θεωρίες για χωροχρονικές «σκουληκότρυπες» ήδη από το 1935, όταν ο Αϊνστάιν και ο συνάδελφος του Νέιθαν Ρόζεν μίλησαν για «τούνελ» στον ιστό του χωροχρόνου. Αρχικά ονομάζονταν «γέφυρες Αϊνστάιν-Ρόζεν» και στη δεκαετία του 1950 βαφτίστηκαν «σκουληκότρυπες» από τον ειδικό στις μαύρες τρύπες φυσικό Τζον Γουίλερ. Το 2013 έγινε από τους φυσικούς Χουάν Μαλδασένα και Λέοναρντ Σάσκιντ η πρώτη σύνδεση ανάμεσα στις σκουληκότρυπες και στο φαινόμενο της κβαντικής διεμπλοκής (ή κβαντικού εναγκαλισμού).

Οι ερευνητές, με επικεφαλής την καθηγήτρια Φυσικής Μαρία Σπυροπούλου του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας (Caltech), που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο «Nature», δημιούργησαν μια προσομοίωση ενός χωροχρονικού τούνελ που είχε μικροσκοπικές μαύρες τρύπες στα δύο άκρα του και μέσω του οποίου μπορούσε να περάσει ένα μήνυμα μέσω κβαντικής τηλεμεταφοράς.

«Ήταν απλώς μια σκουληκότρυπα μωρό, ένα πρώτο βήμα για να ελέγξουμε τις θεωρίες της κβαντικής βαρύτητας και καθώς θα αυξάνεται η κλίμακα των κβαντικών υπολογιστών, θα αρχίσουμε να χρησιμοποιούμε μεγαλύτερα κβαντικά συστήματα για να προσπαθήσουμε να δοκιμάσουμε μεγαλύτερες ιδέες στην κβαντική βαρύτητα», δήλωσε η κ. Σπυροπούλου, η οποία είναι επικεφαλής στο ερευνητικό πρόγραμμα κβαντικών επικοινωνιών QCCFP (Quantum Communication Channels for Fundamental Physics)του Τμήματος Επιστήμης του υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ.

«Η σχέση ανάμεσα στην κβαντική διεμπλοκή, τον χωροχρόνο και στην κβαντική βαρύτητα είναι ένα από τα πιο σημαντικά ζητήματα στη θεμελιώδη φυσική και μια δραστήρια περιοχή θεωρητικής έρευνας. Έχουμε ενθουσιαστεί που κάναμε αυτό το μικρό βήμα για τη δοκιμή αυτών των ιδεών σε κβαντικό μηχάνημα και θα συνεχίσουμε τις προσπάθειές μας», πρόσθεσε η Ελληνίδα φυσικός, η οποία σπούδασε φυσική στο ΑΠΘ, πήρε το διδακτορικό της από το Χάρβαρντ και υπήρξε ερευνήτρια στο CERN, προτού εγκατασταθεί στις ΗΠΑ.

Η κ. Σπυροπούλου διευκρίνισε πάντως ότι απέχουμε ακόμη πολύ μακρύ δρόμο μέχρι να δημιουργηθεί μια πραγματική σκουληκότρυπα και να ταξιδέψουν άνθρωποι μέσα από αυτήν

Δεiτε επiσης...

Post
Επιστήμη Τρίτη 26.03.2024

Διάσημη ιστορικός αποκαλύπτει την ύπαρξη των Αμαζόνων

Σύμφωνα με την ελληνική μυθολογία οι Αμαζόνες ήταν φοβερές και τρομερές γυναίκες πολεμίστριες που ζούσαν στην άκρη του γνωστού κόσμου. Ο Ηρακλής έπρεπε να αποκτήσει τη μαγική ζώνη της βασίλισσας των Α

Post
Επιστήμη Τρίτη 26.03.2024

Σαντορίνη: Νέα ευρήματα για τη μεγάλη, υποβρύχια έκρηξη στην καλντέρα το 726 μ.Χ.

Οι επιστήμονες πραγματοποίησαν για πρώτη φορά υποθαλάσσιες γεωτρήσεις σε βάθος μέχρι και 160 μέτρων μέσα στην καλντέρα της Σαντορίνης και ανακάλυψαν υποβρύχιες αποθέσεις ελαφρόπετρας που τοποθετούνται

Post
Επιστήμη Πέμπτη 21.03.2024

Επιστήμονες αφαίρεσαν τον ιό του HIV από μολυσμένα κύτταρα

Ο ιός ανθρώπινης ανοσοανεπάρκειας (HIV) επιτίθεται στο ανοσοποιητικό σύστημα του οργανισμού και μπορεί να οδηγήσει στο σύνδρομο επίκτητης ανοσοανεπάρκειας (AIDS). Η λοίμωξη από τον ιό HIV θεωρείται πλ

Post
Επιστήμη Πέμπτη 21.03.2024

Συκώτι γενετικά τροποποιημένου χοίρου μεταμοσχεύθηκε για πρώτη φορά σε άνθρωπο

Δοκιμή σε εγκεφαλικά νεκρό άνδρα δημιουργεί αισιοδοξία για την ιδέα της ξενομεταμόσχευσης. Ένας 50χρονος κλινικά νεκρός άνδρας στην Κίνα ήταν ο λήπτης του πρώτου μοσχεύματος ήπατος από γενετικά τροπο

Post
Επιστήμη Πέμπτη 21.03.2024

Μνημόνιο συνεργασίας ανάμεσα στο ΕΛΜΕΠΑ και το ΙΑΚΕ

Υπεγράφη την Τετάρτη 20 Μαρτίου 2024, Μνημόνιο Συνεργασίας από τον Πρύτανη του Ελληνικού Μεσογειακού Πανεπιστημίου (ΕΛΜΕΠΑ) Καθ. Νίκο Κατσαράκη και την Πρόεδρο του Ινστιτούτου Ανθρωπιστικών & Κοι

Post
Επιστήμη Τρίτη 19.03.2024

Ημέρες Σωματιδιακής και Αστροσωματιδιακής Φυσικής 2024

Το Εργαστήριο Φυσικής του Ελληνικού Ανοικτού Πανεπιστημίου, προσκαλεί την εκπαιδευτική κοινότητα, στις Ημέρες Σωματιδιακής και Αστροσωματιδιακής Φυσικής 2024. Οι συμμετέχοντες θα έχουν την ευκαιρία ν