Cómo atrapar el caos en el mundo cuántico exprés
Una cuchara cae en una taza de café caliente y se forman ondas en la superficie. Se puede ver qué tan rápido se aleja la perturbación del punto de impacto. En el mundo cuántico, los físicos buscan ondas similares en el agua: cómo se propaga la información a lo largo de una cadena de átomos. Pero hay un problema: para medir este movimiento, normalmente hay que hacer retroceder el tiempo, lo cual es casi imposible.
Investigadores de QuEra Computing idearon una solución alternativa. En lugar de revertir el tiempo, sacuden el sistema completo al azar muchas veces, como si agitaran una caja de canicas para entender cómo ruedan. Con la estadística de estas sacudidas se puede reconstruir el patrón de propagación de la información. El método se probó en la computadora cuántica Aquila con una cadena de átomos de hidrógeno enfriados a casi el cero absoluto. Y por primera vez vieron el "cono de luz": el límite más allá del cual la información no puede viajar más rápido que la luz.
Antes, estas mediciones requerían un complicado procedimiento con reversión del tiempo que no funciona bien en computadoras cuánticas analógicas. El nuevo protocolo solo usa sacudidas aleatorias y estadística, y funciona. Los autores compararon los resultados con cálculos precisos en una computadora clásica y todo coincidió. Ahora los científicos tienen una herramienta sencilla para estudiar el caos cuántico en sistemas grandes, lo cual es importante para construir computadoras cuánticas más potentes.
Las ondas en el agua de la cuchara en el café son exactamente ese "cono de luz" de la información. Solo que ahora los físicos pueden verlo en el mundo de los átomos sin tener que rebobinar el tiempo.
En el mundo cuántico, la información no puede viajar más rápido que la luz; esta limitación se llama "cono de luz". En el experimento con átomos, se logró ver directamente, como ondas en el agua.