Innovation

Des chercheurs ont réussit à simuler un trou de ver « fonctionnel et traversable » avec un ordinateur quantique

Des scientifiques se sont servis d’un ordinateur quantique pour simuler un trou de ver. Ils ont pu téléporter une information entre deux systèmes quantiques à travers le trou de ver créé.

Les fans de films de science-fiction les connaissent bien, les trous de ver sont des objets fascinants qui permettent de connecter deux points éloignés de l’espace. Il s’agit de tunnels à travers lesquels on peut passer pour traverser le cosmos de manière instantanée. Mais le plus intéressant concernant ces objets, c’est qu’ils pourraient réellement exister. Albert Einstein a même mentionné leur existence comme une caractéristique de sa théorie de la relativité générale. Actuellement, les propriétés des trous de ver restent encore un mystère. Pour en savoir plus sur ces objets cosmiques, il faudrait pouvoir en observer des vrais. Et dans cette optique, il faudrait d’abord savoir où les trouver. Les simulations informatiques représentent un outil puissant pour tester différents modèles de trous de ver. Dans une nouvelle étude, des scientifiques ont utilisé un ordinateur quantique pour étudier le comportement possible de ces derniers.

Effectuer des calculs impossibles

C’est la première fois que des chercheurs ont pu simuler le comportement d’un trou de ver. C’est un exploit qui n’est pas réalisable avec les ordinateurs classiques puisque ces appareils ne sont pas assez puissants. Les scientifiques se sont servis d’ordinateurs quantiques qui utilisent les propriétés de la physique quantique pour effectuer des calculs impossibles aux ordinateurs standards. L’équipe, composée de scientifiques de Caltech, Harvard, Fermilab et de Google, a étudié une corrélation entre les trous de ver et la physique quantique. En effet, l’idée d’un trou de ver envoyant instantanément des objets à travers l’Univers rappelle le principe de la téléportation quantique. En appliquant cette dernière, une information peut être instantanément transmise entre deux particules intriquées, peu importe la distance entre elles.

Illustration d'un trou de ver
Illustration d’un trou de ver. Photo d’illustration non contractuelle. Crédit photo : Shutterstock

Le déroulement de l’expérience

Les scientifiques ont réalisé la simulation avec l’aide du processeur quantique Sycamore de Google. La clé de l’opération a été un modèle déjà établi connu sous le nom de SYK. Ce dernier est capable de simuler les effets de la gravité quantique. Pour leur expérience, les chercheurs ont intriqué deux systèmes SYK simplifiés, puis ils ont envoyé un qubit ou « quantum bit » d’information vers l’un des systèmes. Ce qubit est instantanément apparu au niveau du second système. Pour les scientifiques, ce résultat a démontré la téléportation quantique. Mais comme les deux modèles SYK simulaient également la gravité quantique, il s’agissait d’une simulation réaliste de la manière selon laquelle un trou de ver pourrait fonctionner dans la réalité.

Une condition nécessaire

Depuis longtemps, on avait prédit que pour garder un trou de ver ouvert assez longtemps permettant à quelque chose de passer, il fallait qu’il soit touché par un souffle d’énergie négative. Au cours des simulations, les chercheurs ont testé cette idée et ils ont découvert que les signatures des trous de ver fonctionnaient uniquement lorsque ceux-ci étaient touchés par une impulsion d’énergie négative simulée. Pour l’équipe, cela valide le fait que le modèle représente plus qu’un événement de téléportation quantique standard. Malgré ces résultats, il ne s’agit pas encore d’un vrai tunnel à travers l’espace-temps. Toutefois, les scientifiques indiquent que ce modèle pourrait aider les physiciens à étudier les propriétés des trous de ver réels s’ils existaient vraiment. Plus d’informations : NatureAlliance for Quantum Technologies

Lydie RABE

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