Histórico avance hacia la construcción del primer agujero de gusano experimental del mundo

Sin embargo, y aunque aquél trabajo supuso un hito para la física, se trataba de algo exclusivamente teórico. Pero eso acaba de cambiar. Ahora, Hatim Salih, investigador del Laboratorio de Ingeniería de Tecnología Cuántica de la Universidad de Bristol, ha dado un nuevo paso a afirmar que no sólo se puede simular un agujero de gusano, un 'túnel' que permite viajar de una punta a otra del Universo en un instante, sino que es posible construir uno real en laboratorio, y usarlo para teletransportar objetos de un lugar a otro. El trabajo se acaba de publicar en 'Quantum Science and Technology'.

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Patricia Biosca

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Salih ha llamado 'contraportación' a su invento, que se ha convertido así en el primer modelo práctico para crear, aquí en la Tierra, un agujero de gusano capaz de unir dos puntos en el espacio de manera verificable. En palabras del investigador, «este es un hito en el que hemos estado trabajando durante muchos años. Proporciona un marco tanto teórico como práctico para explorar viejos misterios sobre del universo, como la verdadera naturaleza del espacio-tiempo».

Hasta ahora, los científicos siempre han pensado que se necesitan portadores de información detectables que viajen a través del espacio para comunicar dos puntos distantes. Por ejemplo, la luz que nos llega de las estrellas, o las emisiones de una lejana supernova, o una corriente de fotones que cruza un cable de fibra óptica.

Esa 'necesidad' se ha extendido incluso a la teleportación cuántica, gracias a la cual sería posible transferir, por ejemplo, la información completa de un objeto para que se reconstituya en otro lugar, aunque para conseguir esa información habría que desintegrar el original. El objeto 'transportado' no se diferenciaría del original de forma significativa, aunque existe un límite para la perfección de la copia. Para Salih, la simulación de un agujero de gusano en el procesador Sycamore de Google fue, esencialmente, un experimento de teletransportación. Pero su idea de 'contrportación' no funcionaría del mismo modo.

«Aquí la distinción está clara -afirma-. Si bien la contraportación logra el objetivo final de la teletransportación, es decir, el transporte incorpóreo, lo hace, notablemente, sin ningún portador de información detectable que viaje a través del agujero».

Los agujeros de gusano se popularizaron con series como 'Star Trek' o la película 'Interstellar', que incluía al físico y premio Nobel Kip Thorne en su equipo de asesores. Pero su existencia se propuso por primera vez hace aproximadamente un siglo, como soluciones extravagantes a la ecuación de la gravedad de Einstein que abrían 'atajos' en el tejido del espacio-tiempo. ¿Pero qué son y cómo se describen científicamente? Para Salih, la tarea de definir cómo es un agujero de gusano transitable consiste, claramente, en conseguir que el espacio sea transitable en ausencia de cualquier viaje a través del espacio observable fuera del propio agujero de gusano.

Según Salih, «si se va a realizar la contraportación, se debe construir un tipo completamente nuevo de computadora cuántica: una sin intercambio, donde las partes que se comunican no intercambian partículas. A diferencia de las computadoras cuánticas a gran escala, que prometen aceleraciones notables pero que nadie sabe cómo construir todavía, la promesa de las computadoras cuánticas sin intercambio, incluso en la escala más pequeña, es hacer posibles tareas aparentemente imposibles, como la contraportación, incorporando el espacio de manera fundamental junto al tiempo».

Dicho y hecho, Salih ya está trabajando con los principales expertos cuánticos del Reino Unido para construir en laboratorio un agujero de gusano real. «El objetivo en un futuro cercano -añade el científico- es construir físicamente un agujero de gusano en el laboratorio, que luego se puede usar como banco de pruebas para teorías físicas rivales, incluso las de gravedad cuántica. Este trabajo estará en el espíritu de los proyectos multimillonarias que ya existen para presenciar nuevos fenómenos físicos, como el Observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser (LIGO) y la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), pero invirtiendo apenas una fracción de los recursos. Nuestra esperanza es, en última instancia, proporcionar acceso remoto a los agujeros de gusano locales para físicos, aficionados a la física y entusiastas para explorar cuestiones fundamentales sobre el Universo, incluida la existencia de dimensiones superiores».

Según comenta John Rarity, profesor de Sistemas de comunicación óptica de la Universidad de Bristol, «experimentamos un mundo clásico que en realidad está construido a partir de objetos cuánticos. El experimento propuesto (por Salih) puede revelar esta naturaleza cuántica subyacente que muestra que las partículas cuánticas, completamente separadas, se pueden relacionar unas con otras sin interactuar nunca. Esta correlación a distancia se puede usar para transportar información cuántica (cúbits) de un lugar a otro sin que una partícula tenga que atravesar físicamente el espacio, creando lo que podría llamarse un agujero de gusano transitable».