©Reuters. Undatierte Grafik, bereitgestellt vom California Institute of Technology (Caltech) in Pasadena, Kalifornien, zeigt ein Quantenexperiment, das das Verhalten eines durchquerbaren Wurmlochs beobachtet. inqnet/A. Mueller (Caltech)/Handout via REUTERS
Von Will Dunham
WASHINGTON (Reuters) – In Science-Fiction – denken Sie an Filme und Fernsehsendungen wie „Interstellar“ und „Star Trek“ – dienen Wurmlöcher im Kosmos als Portale durch Raum und Zeit für Raumfahrzeuge, um unvorstellbare Entfernungen mit Leichtigkeit zu überwinden. Wenn es nur so einfach wäre.
Wissenschaftler haben lange nach einem tieferen Verständnis von Wurmlöchern gesucht und scheinen nun Fortschritte zu machen. Forscher gaben am Mittwoch bekannt, dass sie zwei winzige simulierte Schwarze Löcher – diese außergewöhnlich dichten Himmelsobjekte mit einer so starken Schwerkraft, dass nicht einmal Licht entweichen kann – in einem Quantencomputer geschmiedet und eine Nachricht zwischen ihnen durch einen Tunnel in der Raumzeit übertragen haben.
Laut der Caltech-Physikerin Maria Spiropulu, einer Co-Autorin der in der Zeitschrift Nature veröffentlichten Forschung, war es ein „Baby-Wurmloch“. Wissenschaftler seien aber weit davon entfernt, Menschen oder andere Lebewesen durch ein solches Portal schicken zu können, sagte sie.
„Aus Versuchsgründen sage ich Ihnen, dass es sehr, sehr weit weg ist. Die Leute kommen zu mir und fragen mich: ‚Kannst du deinen Hund in das Wurmloch stecken?’ Also nein“, sagte Spiropulu Reportern während eines Video-Briefings. “…Das ist ein riesiger Sprung.”
„Es gibt einen Unterschied zwischen etwas, das im Prinzip möglich ist, und etwas, das in der Realität möglich ist“, fügte der Physiker und Co-Autor der Studie Joseph Lykken von Fermilab, Amerikas Teilchenphysik- und Beschleunigerlabor, hinzu. „Halten Sie also nicht den Atem an, wenn Sie Ihren Hund durch das Wurmloch schicken. Aber Sie müssen irgendwo anfangen. Und ich finde es einfach aufregend, dass wir das überhaupt in die Hände bekommen.“
Die Forscher beobachteten die Wurmloch-Dynamik auf einem Quantengerät von Google von Alphabet (NASDAQ:) namens Sycamore Quantenprozessor.
Ein Wurmloch – ein Bruch in Raum und Zeit – gilt als Brücke zwischen zwei entfernten Regionen im Universum. Wissenschaftler bezeichnen sie als Einstein-Rosen-Brücken nach den beiden Physikern, die sie beschrieben haben – Albert Einstein und Nathan Rosen.
Solche Wurmlöcher stehen im Einklang mit Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie, die sich auf die Schwerkraft konzentriert, eine der fundamentalen Kräfte im Universum. Der Begriff „Wurmloch“ wurde in den 1950er Jahren vom Physiker John Wheeler geprägt.
Laut Spiropulu fanden die Forscher ein Quantensystem, das Schlüsseleigenschaften eines Gravitationswurmlochs aufweist, aber klein genug war, um es auf bestehender Quantenhardware zu implementieren.
„Es sieht aus wie eine Ente, es geht wie eine Ente, es quakt wie eine Ente. Das können wir an dieser Stelle also sagen – dass wir etwas haben, das in Bezug auf die Eigenschaften, die wir betrachten, wie ein Wurmloch aussieht.“ sagte Lykken.
Die Forscher sagten, dass im Experiment kein Bruch von Raum und Zeit im physischen Raum erzeugt wurde, obwohl anscheinend ein durchquerbares Wurmloch auf der Grundlage von Quanteninformationen entstanden ist, die unter Verwendung von Quantencodes auf dem Quantenprozessor teleportiert wurden.
„Diese Ideen gibt es schon seit langer Zeit und sie sind sehr starke Ideen“, sagte Lykken.
„Aber am Ende sind wir in der experimentellen Wissenschaft und haben jetzt sehr lange darum gekämpft, einen Weg zu finden, diese Ideen im Labor zu erforschen. Und das ist das wirklich Aufregende daran. Es ist nicht nur, ‘ Nun, Wurmlöcher sind cool.“ Dies ist eine Möglichkeit, diese sehr grundlegenden Probleme unseres Universums tatsächlich in einer Laborumgebung zu betrachten.”