De acordo com um novo estudo publicado na revista científica Nature Communications, cientistas conseguiram simular a física de buracos negros usando computação quântica. Os pesquisadores explicam que conseguiram alcançar o feito utilizando conceitos propostos por Stephen Hawking, o físico que ficou internacionalmente conhecido por sua participação na comunidade de divulgação científica.
Uma equipe de cientistas chineses da Academia Chinesa de Ciências, da Universidade de Tianjin, da Academia de Ciências da Informação Quântica de Pequim, utilizou os experimentos da radiação Hawking para criar uma simulação de um buraco negro por meio de computação quântica. O time também foi auxiliado por pesquisadores do instituto Cluster RIKEN para Pesquisa Pioneira no Japão.
A simulação só foi possível por conta de um computador quântico construído com um processador supercondutor, desenvolvido exclusivamente pela equipe. O supercondutor foi fabricado com uma cadeia de 10 bits quânticos (qubits) e nove acopladores sintonizáveis.
Apesar de ser extremamente difícil detectar a radiação Hawking em um ambiente real, os cientistas também consideravam desafiador simular os efeitos em um computador quântico.Fonte: Getty Images
“Os resultados mostram que há sempre uma certa probabilidade de que a quasipartícula dentro do buraco negro analógico irradie através do horizonte de eventos, e sua probabilidade de radiação satisfaz a propriedade da radiação Hawking”, disse o Instituto de Física Teórica da Academia Chinesa de Ciências. em um artigo sobre o progresso da pesquisa.
O que é a radiação Hawking?
A teoria proposta por Stephen Hawking, em 1974, descreve que os buracos negros emitem radiação térmica para fora devido aos efeitos quânticos; não é à toa que o fenômeno foi nomeado de radiação Hawking. Até o momento, é muito difícil observar a radiação Hawking no espaço, por isso, os pesquisadores chineses utilizaram a computação quântica para simular esses efeitos.
Conforme a equipe explica, quando uma partícula de radiação cai em um buraco negro, ela não consegue escapar da força do horizonte de eventos. Contudo, no caso dos efeitos quânticos, a partícula escapará gradualmente para fora, causando a radiação Hawking. É exatamente assim que os buracos negros perdem energia e acabam 'morrendo'.
O estudo descreve que o comportamento da radiação Hawking foi simulado com sucesso e verificado por meio da medição de todos os qubits que foram para fora do horizonte. Por esse motivo, os cientistas afirmam que estão mais estimulados a continuar explorando as simulações de buracos negros e estudando o tema.
“[A simulação] marca mais um passo na direção da criação de sistemas quânticos com propriedades análogas às dos buracos negros”, a equipe conclui.
Fontes
