Los científicos han utilizado investigaciones de vanguardia en computación cuántica y tecnología cuántica para ser pioneros en un nuevo enfoque radical para determinar cómo funciona nuestro Universo en su nivel más fundamental.

Un equipo internacional de expertos, dirigido por la Universidad de Nottingham, han demostrado que solo la gravedad cuántica y no la clásica podría usarse para crear un cierto ingrediente informático que se necesita para la computación cuántica. Su investigación "La no gaussianidad como firma de una teoría cuántica de la gravedad" se ha publicado hoy en PRX Quantum .

El Dr. Richard Howl dirigió la investigación durante su tiempo en la Escuela de Matemáticas de la Universidad de Nottingham, dijo:"Durante más de cien años, Los físicos han luchado para determinar cómo las dos teorías fundamentales de la ciencia, teoría cuántica y relatividad general, que describen respectivamente fenómenos microscópicos y macroscópicos, se unifican en una sola teoría general de la naturaleza.

Durante este tiempo, han ideado dos enfoques fundamentalmente contrastantes, llamada 'gravedad cuántica' y 'gravedad clásica'. Sin embargo, una completa falta de evidencia experimental significa que los físicos no saben qué enfoque adopta realmente la teoría general, nuestra investigación proporciona un enfoque experimental para resolver esto ".

Esta nueva investigación, que es una colaboración entre expertos en computación cuántica, gravedad cuántica, y los experimentos cuánticos encuentran una conexión inesperada entre los campos de la computación cuántica y la gravedad cuántica y utiliza esto para proponer una forma de probar experimentalmente que existe una gravedad cuántica y no clásica. El experimento sugerido implicaría enfriar miles de millones de átomos en una trampa esférica del tamaño de un milímetro a temperaturas extremadamente bajas de modo que entren en una nueva fase de la materia. llamado condensado de Bose-Einstein, y empezar a comportarse como un solo gran, átomo cuántico. A continuación, se aplica un campo magnético a este "átomo" de modo que sólo sienta su propia atracción gravitacional. Con todo esto en su lugar si el único átomo gravitante demuestra el ingrediente clave necesario para la computación cuántica, que curiosamente se asocia con "probabilidad negativa, "la naturaleza debe adoptar el enfoque de la gravedad cuántica.

Este experimento propuesto utiliza tecnología actual, implica un solo sistema cuántico, el átomo gravitante, "y no se basa en supuestos relacionados con la localidad de la interacción, haciéndolo más simple que los enfoques anteriores y potencialmente anticipando la entrega de la primera prueba experimental de gravedad cuántica. Los físicos entonces, después de más de cien años de investigación, finalmente tener información sobre el verdadero alcance, teoría fundamental de la naturaleza.

Dr. Marios Christodoulou, de la Universidad de Hong Kong que fue parte de la colaboración, agregó:"Esta investigación es particularmente emocionante ya que el experimento propuesto también se conectaría con la idea más filosófica de que el universo se está comportando como una inmensa computadora cuántica que se está calculando a sí misma, demostrando que las fluctuaciones cuánticas del espacio-tiempo son un vasto recurso natural para la computación cuántica ".