Výskumníci z Kalifornského technologického inštitútu ju vymodelovali v kvantovom počítači a preniesli cez ňu informáciu.
Obrázok ilustruje červiu dieru. Zdroj: iStockphoto.com
Červia diera je akousi trhlinou v priestore a čase, ktorá dokáže premostiť dve veľmi vzdialené časti vesmíru, pričom využíva zakrivenie časopriestoru. Na možnosť existencie červích dier narazili Albert Einstein a jeho asistent Nathan Rosen, keď sa pokúšali rozšíriť všeobecnú teóriu relativity do zjednotenej teórie všetkého. Tá by opisovala nielen časopriestor, ale aj subatomárne častice, ktoré sa v ňom zdržujú.
Doposiaľ však bola len teóriou a obľúbeným námetom autorov sci-fi filmov, ktorí ju využívali ako tunel na rýchle cestovanie v priestore a čase medzi dvoma čiernymi dierami. Dnes už fyzici upozorňujú (napríklad na portáli phys.org), že v skutočnosti by bolo takéto cestovanie pomalšie ako v realite, ktorú poznáme.
Experiment, ktorý má dokazovať existenciu červej diery, urobil tím z Kalifornského technologického inštitútu pod vedením Marie Spiropuluovej, ktorá sa na časticovú fyziku zameriava. Známy vedecký časopis Nature o ňom uverejnil článok 30. novembra tohto roku.
Dôkaz holografického princípu vo vesmíre
Spiropuluová hovorí, že vytvorili kvantový systém, ktorý má kľúčové vlastnosti červej diery, ale je dostatočne malý na to, aby sa dal použiť pre súčasné kvantové počítače. Červia diera sa objavila ako hologram z kvantových bitov informácií alebo qubitov uložených v malých supravodivých obvodoch. Manipuláciou s qubitmi potom fyzici posielali cez červiu dieru informácie – takto opisuje počítačový experiment magazín Quanta.
Pokus vedci uskutočnili pomocou kvantového počítača Google s názvom Sycamore, ktorý sa nachádza v Google Quantum AI v Santa Barbare v Kalifornii. Spiropuluová ho opísala ako „experiment kvantovej gravitácie na čipe“, ktorý je prvý svojho druhu. Tím ním porazil konkurenčnú skupinu fyzikov, ktorí sa snažia teleportovať červie diery pomocou kvantových počítačov IBM a Quantinuum.
Experiment vraj možno považovať za dôkaz holografického princípu, rozsiahlu hypotézu o tom, ako do seba zapadajú dva piliere základnej fyziky – kvantová mechanika a všeobecná teória relativity.
Ilustračný obrázok. Zdroj: iStockphoto.com
Červiu dieru nemožno vidieť
Fyzici sa od 30. rokov minulého storočia usilovali o zosúladenie týchto nesúrodých teórií – jedna bola knihou pravidiel pre atómy a subatomárne častice, druhá Einsteinov opis toho, ako hmota a energia deformujú časopriestorovú štruktúru a generujú gravitáciu.
Holografický princíp, ktorý prevláda od 90. rokov 20. storočia, predpokladá matematickú ekvivalenciu alebo „dualitu“ medzi týmito dvoma rámcami.
Hovorí sa, že ohybné časopriestorové kontinuum opísané všeobecnou teóriou relativity je v skutočnosti kvantový systém maskovaných častíc. Časopriestor a gravitácia vychádzajú z kvantových efektov podobne ako 3D hologram premietaný z 2D vzoru.
Aby bolo jasné, červia diera nie je na rozdiel od bežného hologramu niečo, čo môžeme vidieť.
Aj keď to možno považovať za „vlákno skutočného časopriestoru“, podľa spoluautora experimentu Daniela Jafferisa z Harvardovej univerzity nie je súčasťou tej istej reality, ktorú obývame my a počítač Sycamore. Holografický princíp hovorí, že dve reality – jedna s červou dierou a druhá s qubitmi – sú alternatívnymi verziami tej istej fyziky, ale ako konceptualizovať tento druh duality zostáva záhadou.
Pre hlbšie vysvetlenie experimentu a jeho významu pripravujeme rozhovor so známym teoretickým fyzikom Jurajom Tekelom.
Zdroje: QUANTA magazine, phys.org
(GL)
