Des scientifiques fabriquent un mini trou de ver alors que la science-fiction se rapproche de la réalité

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Dans la science-fiction – pensez aux films et à la télévision comme « Interstellar » et « Star Trek » – les trous de ver dans l’univers agissent comme des portails à travers l’espace et le temps pour que les engins spatiaux traversent facilement des distances inimaginables. Si seulement c’était si simple.

Les scientifiques ont longtemps cherché à mieux comprendre les trous de ver et semblent maintenant faire des progrès. Les chercheurs ont annoncé mercredi qu’ils avaient truqué deux mini trous noirs simulés – ces corps célestes si denses avec une gravité si forte que même la lumière ne peut s’échapper – dans un ordinateur quantique et transmis un message entre eux à travers ce qui équivaut à un tunnel dans l’espace-temps.

C’était un « mini-trou de ver », a déclaré la physicienne de Caltech Maria Spiropolou, co-auteur de l’article publié dans Nature. Elle a déclaré que les scientifiques sont encore loin de pouvoir envoyer des personnes ou d’autres organismes via ce portail.

« Expérimentalement, pour moi, je vais vous dire que c’est très, très loin. Les gens viennent me voir et me demandent : ‘Pouvez-vous mettre votre chien dans un trou de ver ?’ Donc, non », a déclaré Spiropolo aux journalistes lors d’un briefing vidéo. « C’est un énorme bond en avant. »

« Il y a une différence entre quelque chose qui est possible en principe et possible en pratique », a ajouté le physicien et co-auteur de l’étude Joseph Leiken du Fermilab, le laboratoire américain de physique des particules et des accélérateurs. « Alors ne retenez pas votre souffle pour envoyer votre chien dans un trou de ver. Vous devez commencer quelque part. Et je pense que c’est excitant pour moi que nous puissions mettre la main dessus. »

Les chercheurs ont observé la dynamique des trous de ver sur un appareil quantique d’Alphabet de Google appelé Sycamore Quantum Processor.

Un trou de ver – une déchirure dans l’espace et le temps – est un pont entre deux régions éloignées de l’univers. Les scientifiques les appellent les ponts Einstein-Rosen d’après les physiciens qui les ont décrits – Albert Einstein et Nathan Rosen.

Ces trous de ver sont cohérents avec la théorie générale de la relativité d’Einstein, qui se concentre sur la gravité, l’une des forces fondamentales de l’univers. Le physicien John Wheeler a inventé le terme « trou de ver » dans les années 1950.

Spiropulu a déclaré que les chercheurs ont trouvé un système quantique qui présente les propriétés clés d’un trou de ver gravitationnel mais qui est suffisamment petit pour être applicable aux dispositifs quantiques actuels.

« Cela ressemble à un canard, ça marche comme un canard, ça couine comme un canard. C’est ce que nous pouvons dire à ce stade – que nous avons quelque chose qui, en termes de propriétés que nous examinons, ressemble à un trou de ver, », a déclaré Lyken.

Aucune rupture dans l’espace et le temps dans l’espace physique n’a été créée dans l’expérience, ont déclaré les chercheurs, bien qu’un trou de ver semble être traversable sur la base d’informations quantiques téléportées à l’aide de codes quantiques sur un processeur quantique.

« Ces idées existent depuis longtemps et ce sont des idées très puissantes », a déclaré Laiken.

« Mais en fin de compte, nous sommes dans la science expérimentale, et nous nous battons depuis très longtemps avec un moyen d’explorer ces idées en laboratoire. Et c’est ce qui est vraiment excitant à ce sujet. Ce n’est pas seulement, ‘Ok, les trous de ver sont cool. » C’est une façon de voir ce sont des problèmes très basiques d’être dans un environnement de laboratoire. »