خلق «کرم‌چاله هولوگرافیک» درون رایانه کوانتومی
خلق «کرم‌چاله هولوگرافیک» درون رایانه کوانتومی
این آزمایش ابداعی به پژوهشگران امکان می‌دهد که روش‌های برهم‌کنش کرم‌چاله‌های نظری و فیزیک کوانتومی را بررسی کنند که می‌تواند به حل برخی از دشوارترین و گیج‌کننده‌ترین بخش‌های علم کمک کند.
این کرم‌چاله، فرضی و نظری است: محققان یک گسست واقعی در فضا و زمان ایجاد نکردند. اما با این وصف، ایجاد آزمایشی یکی از این گسست‌ها درون رایانه کوانتومی – که در آن پیامی میان دو سیاهچاله شبیه‌سازی‌شده فرستاده شد – به دانشمندان امکان می‌دهد تا پس از تقریبا ۱۰۰ سالگی این تئوری بررسی کنند که کرم‌چاله‌ها چگونه ممکن است عمل کنند.
کرم‌چاله‌ها پل‌هایی در فضا-زمان‌اند که دو بخش دوردست کیهان را به یکدیگر متصل می‌کنند. آن‌ها مشاهده نشده‌اند، اما دانشمندان سال‌ها درباره وجود آن‌ها و نحوه عملکردشان گمانه‌زنی کرده‌اند.
دانشمندان اخیرا پیشنهاد کرده‌اند که کرم‌چاله‌ها ممکن است به فیزیک کوانتومی مرتبط شوند. دانشمندان اخیرا گفته‌اند پدیده‌ای غیرعادی -که با نام درهم‌تنیدگی کوانتومی شناخته می‌شود و در آن، دو ذره می‌توانند در فواصل بسیار زیاد به یکدیگر مرتبط شوند، ممکن است همان کرم‌چاله‌هایی باشد که دانشمندان سال‌ها در جست‌وجوی آن بوده‌اند.
دانشمندان حتی اخیرا در سال ۲۰۱۷، پیشنهاد کرده‌اند که ارتباط بین فیزیک کوانتومی و کرم‌چاله‌ها ممکن است از این نیز فراتر رود: این‌که آن‌ها ممکن است با ایده کرم‌چاله‌های قابل‌عبور مرتبط باشند و انرژی می‌تواند از طریق آن‌ها حرکت کند. این می‌تواند شبیه به دورنوردی کوانتومی باشد که در آن، اطلاعات با استفاده از درهم‌تنیدگی کوانتومی در فضا ارسال می‌شوند و در دنیای واقعی نشان داده می‌شوند.
دانشمندان در این پژوهش جدید، این مفاهیم را با یکدیگر تلفیق کردند. این یک آزمایش تجربی برای این ایده است که می‌توان اطلاعاتی را که در فضا حرکت می‌کنند، چه به شکل گرانش مانند یک کرم‌چاله، چه در فیزیک کوانتومی و درهم‌تنیدگی کوانتومی، مشاهده کرد.
دانشمندان برای انجام این کار، یک کیوبیت – معادل کوانتومی «بیت‌هایی» که بیانگر اجزای سازنده اصلی رایانه‌های معمولی‌اند – را برداشتند و شاهد پدیدار شدن آن از دستگاه دیگر بودند. این کیوبیت از طریق دورنوردی کوانتومی بین دو دستگاه مختلف حرکت کرد.
به بیان دیگر، اطلاعات کوانتومی قادر بود از یک کرم‌چاله عبور کند. پژوهشگران گزارش می‌دهند که اطلاعات کوانتومی هم از نظر گرانشی و هم از نظر فیزیک کوانتومی همان‌گونه رفتار کرد که انتظار می‌رفت.
این آزمایش – و به‌طورکلی رایانه‌های کوانتومی – هنوز در مرحله نسبتا ابتدایی‌اند. دانشمندان امیدوارند در آینده، به آزمایش ایده‌ها بر روی سخت‌افزار کوانتومی پیشرفته‌تر ادامه دهند که به آن‌ها امکان انجام آزمایش‌های پیچیده‌تر را می‌دهد.
ماریا اسپیروپولو که این مطالعه را سرپرستی کرد، گفت: «ارتباط میان درهم‌تنیدگی کوانتومی، فضا-زمان و گرانش کوانتومی یکی از مهم‌ترین پرسش‌ها در فیزیک بنیادی و یک حوزه فعال در پژوهش‌های نظری است». «ما از برداشتن این گام کوچک در راستای آزمایش این ایده‌ها روی سخت‌افزار کوانتومی هیجان‌زده‌ایم و آن را ادامه خواهیم داد.»
منبع: ایندیپندنت
