​​Новости науки. Физики из MIT, Калтеха и Гарварда создали червоточину между двумя черными дырами и успешно телепортировали через неё информацию. Звучит как новость из далёкого будущего, но тем не менее, всё так и было, хоть и в квантовом симуляторе. Квантовые компьютеры, хоть они и обладают пока весьма скромными размерами и возможностями, уже позволяют симулировать квантовые системы из нескольких десятков кубит и их эволюцию. Фактически, мы на время проведения эксперимента создаём маленькую, но по-своему полноценную вселенную с собственными законами. В "классической" общей теории относительности червоточины (две удалённых, но связанных области пространства-времени) возможны, но информацию через них передавать запрещено. Это было обнаружено ещё самим Эйнштейном и оставалось неизменным до 2013 года, когда Хуан Малдасена и Леонард Сасскинд, добавив квантовую механику, смогли изменить ситуацию. Фактически, их открытие заключалось в том, что червоточины общей теории относительности и запутанные частицы в квантовой механике это одно и то же явление, объяснённое разными способами. Они показали, что между двумя запутанными квантовыми частицами (или же двумя запутанными квантовыми системами из многих частиц), разнесённых на какое угодно расстояние, неизбежно создаётся червоточина. И наоборот, концы червоточины неизбежно должны быть квантово запутаны. Для своего эксперимента ученые воспользовались гугловским квантовым процессором Sycamore и создали на нём небольшую квантовую систему из десяти кубит, которая ведёт так, как вела бы реальная (но настолько малюсенькая) червоточина, в соответствии с сегодняшними теориями. Симулировать такую систему на таком маленьком процессоре, вообще говоря, совсем не тривиальная задача, ведь стандартные модели содержат сотни параметров, а значит для их симуляции нужно сопоставимое количество кубит. Ученые использовали методы машинного обучения, чтобы редуцировать все возможные конфигурации квантовой системы, и выбрали ту, которая содержит наименьшее число параметров, но всё ещё ведёт себя как червоточина. Дальше дело оставалось только за экспериментом/симуляцией. Запустив квантовый симулятор, физики подали кусочек квантовой информации на один конец червоточины. Ошеломительного успеха никто не ожидал, ведь прогресс в науке обычно происходит постепенно, и все думали, что попробуют, а когда ничего не получится, будут думать, в каком направлении двигаться дальше. Тем не менее, симуляция повела себя таким образом, что кубит успешно прошел через червоточину и пересобрался на другом её конце. Статья с открытием опубликована в Nature 30 ноября 2022 года, а качественный ролик с более подробным описанием доступен вот тут - тыц. Учитывая, что прогресс в области квантовых компьютеров не стоит на месте, и их размер (количество кубит) постоянно растёт, можно уже помечтать, какие возможности откроются перед симуляторами вселенных в будущем. #news