Uma equipe internacional de especialistas, liderada pela Universidade de Nottingham, demonstrou que apenas a gravidade quântica, e não a gravidade clássica, poderia ser usada para criar um determinado ingrediente informático necessário à computação quântica. Sua pesquisa "Não-Gaussianidade como uma assinatura de uma teoria quântica da gravidade" foi publicada hoje na PRX Quantum .
Dr. Richard Howl liderou a pesquisa durante seu tempo na Escola de Matemática da Universidade de Nottingham, ele disse: "Por mais de cem anos, os físicos lutaram para determinar como as duas teorias fundamentais da ciência, teoria quântica e relatividade geral, que respectivamente descrevem fenômenos microscópicos e macroscópicos, são unificados em uma única teoria abrangente da natureza.
Durante esse tempo, eles surgiram com duas abordagens fundamentalmente contrastantes, chamadas de ' gravidade quântica ' e 'gravidade clássica'. No entanto, uma completa falta de evidência experimental significa que os físicos não sabem qual abordagem a teoria abrangente realmente adota. Nossa pesquisa fornece uma abordagem experimental para resolver isso".
Esta nova pesquisa, que é uma colaboração entre especialistas em computação quântica , gravidade quântica e experimentos quânticos, encontra uma conexão inesperada entre os campos da computação quântica e da gravidade quântica e usa isso para propor uma maneira de testar experimentalmente se há gravidade quântica e não clássica. O experimento sugerido envolveria o resfriamento de bilhões de átomos em uma armadilha esférica do tamanho de um milímetro a temperaturas extremamente baixas, de modo que eles entram em uma nova fase da matéria, chamada de condensado de Bose-Einstein, e começam a se comportar como um único grande átomo quântico. Um campo magnético é então aplicado a este "átomo" de forma que ele sinta apenas sua própria atração gravitacional. Com tudo isso no lugar, se o único átomo gravitante demonstrar o ingrediente-chave necessário para a computação quântica, que é curiosamente associado à "probabilidade negativa", a natureza deve adotar a abordagem da gravidade quântica.
Este experimento proposto usa tecnologia atual, envolve apenas um único sistema quântico, o "átomo" gravitante, e não depende de suposições sobre a localidade da interação, tornando-o mais simples do que as abordagens anteriores e potencialmente acelerando a entrega do primeiro teste experimental de gravidade quântica. Os físicos, então, após mais de cem anos de pesquisa, finalmente teriam informações sobre a verdadeira teoria abrangente e fundamental da natureza.
O Dr. Marios Christodoulou, da Universidade de Hong Kong que fez parte da colaboração, acrescentou: "Esta pesquisa é particularmente emocionante porque o experimento proposto também se conectaria com a ideia mais filosófica de que o Universo está se comportando como um imenso computador quântico que é calculando a si mesmo, demonstrando que as flutuações quânticas do espaço-tempo são um vasto recurso natural para a computação quântica".
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