Natuurkundigen creëren het kleinst denkbare wormgat

“We maken van onzekerheid een bondgenoot en omarmen het”, zei Dr. Spiropolou.

Om hun volledige potentieel te bereiken, zouden kwantumcomputers duizenden werkende qubits nodig hebben en nog eens een miljoen qubits voor “foutcorrectie”. Volgens Hartmut Neven, hoofd van het Quantum Artificial Intelligence Lab van het bedrijf in Venetië, Californië, hoopt Google dat doel tegen het einde van het decennium te bereiken. Hij maakt ook deel uit van het team van Dr. Spiropolou.

Caltech-natuurkundige en Nobelprijswinnaar Richard Feynman voorspelde ooit dat het uiteindelijke gebruik van deze kwantumkracht zou kunnen zijn om de kwantumfysica zelf te onderzoeken, zoals in het wormgat-experiment.

“Ik ben verheugd om te zien dat onderzoekers de droom van Feynman kunnen waarmaken”, zei Dr. Nevin.

Het wormgat-experiment werd uitgevoerd op een kopie van Google’s Sycamore 2-computer, die 72 qubits heeft. Hiervan gebruikte het team er slechts negen om de hoeveelheid interferentie en ruis in het systeem te verminderen. Twee daarvan waren referentie-qubits, die de rol van invoer en uitvoer speelden in het experiment.

De andere zeven qubits bevatten twee versies van de code die een “schaarse” versie beschrijft van een al eenvoudig model van een 3D-universum genaamd SYK, genoemd naar de drie makers: Super Sachdev van Harvard University, Gino Yee van de Mississippi State University en Alexei Kitaev van Caltech. Beide SYK-modellen zijn verpakt in dezelfde zeven qubits. In het experiment gedroegen deze SYK-systemen zich als twee zwarte gaten, de ene door een bericht om te zetten in onzin – het kwantumequivalent van het inslikken – en de andere door het er weer uit te werpen.

“Hierin gooien we een qubit”, zei Dr. Laikin, verwijzend naar het invoerbericht – de kwantumanaloog van een reeks enen en nullen. Deze qubit heeft interactie gehad met het eerste exemplaar van de SYK-qubit; De betekenis ervan veranderde in een willekeurig geluid en verdween.

Vervolgens, in het tikken van de kwantumklok, sloten de twee SYK-systemen zich aan en ging er een schok van negatieve energie over van het eerste systeem naar het tweede, waardoor het laatste even werd ontgrendeld.

Toen verscheen het signaal weer in zijn oorspronkelijke, ongeordende vorm – in de negende en laatste qubit, die is gekoppeld aan het tweede SYK-systeem, dat het andere uiteinde van het wormgat vertegenwoordigt.