La expansión del universo se parece a un globo que se infla: las galaxias se alejan unas de otras y el propio espacio se estira. En esta imagen —conocida como espacio de de Sitter— hay un punto de vista especial: el observador solo ve una parte del mundo, limitada por un horizonte más allá del cual la luz no puede penetrar.
Los físicos sospechan desde hace tiempo que todo lo que ocurre dentro de ese volumen puede describirse mediante una teoría "plana" en la frontera, como un holograma en la superficie del globo. En el nuevo trabajo, los autores construyen ese gemelo holográfico para una partícula masiva. Toman una teoría cuántica de campos en la frontera y, mediante un truco matemático —la continuación analítica—, obtienen la descripción de la partícula en el volumen. Surge un objeto especial: un defecto que conserva una cierta simetría (invariancia PT) y reproduce las correlaciones cuánticas correctas, la llamada función de Wightman de Bunch-Davies.
Pero cuando los investigadores intentaron medir el entrelazamiento cuántico mediante la entropía, resultó que esta solo ve la mitad del panorama: únicamente la parte real de una cantidad importante (la carga central). La parte imaginaria, responsable de efectos más sutiles, se escapa. Entonces los autores propusieron otra herramienta: una geodésica temporal individual —la trayectoria que podría seguir una partícula masiva en el volumen. Integrando las correlaciones a lo largo de ella, se logra reconstruir la relación entre un operador en el volumen y una combinación de dos bloques en la frontera (el bloque OPE y su compañero "casimiriano").
Este truco no solo proporciona una imagen completa de las correlaciones, sino que también permite derivar la anomalía cuántica —la violación de la simetría clásica a nivel cuántico— directamente de las simetrías del grupo dS/CFT. Así, la geometría dentro del volumen y la física en la frontera quedan firmemente conectadas.
El principio holográfico se propuso por primera vez para los agujeros negros: resultó que toda la información sobre lo que cae en el agujero puede quedar registrada en su superficie, como en una película. Más tarde, la idea se extendió a todo el universo: quizás nuestro mundo tridimensional sea una proyección desde una frontera bidimensional lejana.
En la novela "Luz de ficción" (Blindsight) de Peter Watts, una nave alienígena utiliza proyecciones holográficas para comunicarse, como si toda la física dentro del volumen estuviera codificada en su envoltura.