Una olla de agua hierve y las moléculas se lanzan a un baile caótico. Detener ese instante y congelar la danza es imposible, pero en el mundo cuántico hay un atajo: se puede crear un "doble" del sistema que almacena toda la información sobre su estado térmico. A ese doble se le llama estado de campo térmico: dos copias del sistema están entrelazadas de modo que medir en una revela al instante información sobre la otra.
El problema es que preparar a este doble en un ordenador cuántico es como armar un rompecabezas de mil millones de piezas a ciegas. Los métodos habituales requieren una potencia de cálculo gigantesca. Los autores del trabajo tomaron otro camino. Toman dos sistemas cuánticos idénticos y los conectan con vínculos superlocales, como si cosieran dos trozos de tela con un mismo hilo en cada punto. Este "cosido" da lugar a un sistema padre cuyo estado fundamental es precisamente el doble buscado. Luego comienzan a debilitar lentamente los vínculos, y el sistema se desliza solo hacia el estado deseado, como una canica que cae en un agujero.
Los investigadores probaron el enfoque en dos clases de modelos: cadenas de momentos magnéticos (similares a agujas de brújula que se influyen entre sí) y sistemas más exóticos con vínculos aleatorios. En ambos casos lograron una alta precisión. Esto significa que el método es universal: no depende ni de la estructura del sistema ni de su temperatura. Y, por tanto, pronto se podrán simular en ordenadores cuánticos el comportamiento de materiales complejos al calentarse, o incluso explorar la física de los agujeros negros, donde los dobles de campo térmico describen agujeros de gusano.
El doble de campo térmico no es solo una abstracción matemática. En la teoría de cuerdas describe dos agujeros negros conectados por un agujero de gusano. Si se prepara ese estado en el laboratorio, se podría estudiar la gravedad cuántica "en la mesa".
En la novela "El ladrón cuántico" de Hannu Rajaniemi, las almas se guardan en estados cuánticos y sus copias se usan para comunicación instantánea, casi como los dobles de campo térmico.