Kuantum Bilgisayarda İlk Kez Oluşturulan Solucan Deliği

İlk kez, fizikçiler bir Google kuantum bilgisayarında bir solucan deliği oluşturdular ve kuantum bitlerini böyle bir tekillik boyunca tünellediler.  Gelecekte, karmaşık solucan delikleri, uzay-zaman eğriliği olarak yerçekiminin kuantum ve parçacık fiziği ile nasıl bir araya geldiği gibi fizikçilerin temel sorularına cevap sağlayacak. Albert Einstein ve Nathan Rosen, 1935 gibi erken bir tarihte, bir kara deliğin uzay-zamandaki farklı yerler arasında tünel benzeri bağlantılar oluşturabileceğini öne sürdüler. Fizikte, solucan delikleri o zamandan beri uzay ve zamanda köprüler olarak kabul edildi. Bununla birlikte, aşırı yerçekimi koşulları nedeniyle, bir Einstein-Rosen köprüsünün gerçekten geçilip geçilemeyeceği tartışmalıdır.

Bu arada solucan deliği kavramı, Einstein-Rosen köprüsünün tünel benzeri bağlantının her iki ucunda da kuantum fiziksel dolaşıklığa karşılık geldiği kuantum fiziksel bir uzantı ile desteklendi. Einstein'ın yerçekimi ile kuantum ışınlanmasını ilk kez birleştiren mevcut konsepte dayanarak, belirli koşullar altında bir solucan deliği geçilebilir.

Kuantum Bilgisayarda İncelenen Solucan Deliği

California Teknoloji Enstitüsü (Caltech) ve Harvard Üniversitesi'nden bilim adamları şimdi ilk kez deneysel olarak daha önce tek teorik olan ışınlanmalı bir solucan deliği kavramını incelediler. Daniel Jafferis'in açıkladığı gibi, kuantum bilgisayarda bir solucan deliği yarattılar. "Yerçekimsel bir solucan deliğinin temel özelliklerini sergileyen, ancak mevcut kuantum donanımına uygulanabilecek kadar küçük bir kuantum sistemi bulduk." 

Nature dergisindeki yayınlarına göre, deneyin temelini tipik bir solucan deliğinin özelliklerini bir kuantum modeline dönüştüren bir kuantum sistemi oluşturdu. 2019 gibi erken bir tarihte Jafferis, bu kuantum fiziksel dolaşıklığının geçilebilir bir Einstein-Rosen köprüsüne karşılık geldiğini teorik olarak kanıtladı.

Geçilebilir Bir Solucan Deliğinin Temel Fiziksel Özellikleri

Yapay zekanın (AI) yardımıyla, fizikçiler modeli Google'ın Sycamore kuantum bilgisayarında simüle edilebilecek kadar basitleştirdiler. İki dolaşık SYK sistemini gerçekleştirmek için, araştırmacılar dokuz kuantum bitinden oluşan bir devre kullandılar. Yaklaşık yapısına rağmen, bu basitleştirilmiş SYK modeli, içinden geçilebilir bir solucan deliğinin temel fiziksel özelliklerini kapsıyor. Deneyde, araştırmacılar kuantum fiziği solucan deliğinin bir ucundan kübitleri göndermeyi başardılar. Kübitler, diğer ucundan hasar görmeden sağlam çıktı. Gelen parçacıkların solucan deliğinden geri gelme sırasını da incelendi.

Fizikteki Temel Soruların Cevapları

Yazarlara göre çalışma, fizikteki bazı temel soruları cevaplayabilecek daha ileri kuantum fiziği testleri için temel oluşturuyor. Cevaplanmamış sorulardan biri, örneğin, uzay-zaman eğriliği olarak yerçekiminin kuantum ve parçacık fiziği ile nasıl bir araya gelebileceğidir. Yazarlara göre çalışma, fizikteki bazı temel soruları cevaplayabilecek daha ileri kuantum fiziği testleri için temel oluşturuyor. 

Cevaplanmamış sorulardan biri, örneğin, uzay-zaman eğriliği olarak yerçekiminin kuantum ve parçacık fiziği ile nasıl bir araya gelebileceğidir. Bilim adamları şu anda kuantum bilgisayarlarda daha da karmaşık solucan deliği modellerinin haritalanabileceği yeni yöntemler üzerinde çalışıyorlar.