Impresión artística de un giro del espacio-tiempo en un cristal. Universidad de Oxford.
Científicos de la Universidad de Oxford han demostrado teóricamente que es imposible crear una simulación informática del mundo que vivimos, por lo que la idea de que la realidad es una simulación tecnológica creada por ordenadores superpotentes no se sostiene científicamente.
Basándose en la teoría cuántica, estiman que el gran ordenador que sostuviera al universo en toda su complejidad de manifestaciones jamás podrá ser construido. Matrix sigue siendo sólo eso: una ficción.
Para los autores de esta investigación, Zohar Ringel y Dmitry L. Kovrizhin, que publican sus resultados en Science Advances, es imposible concebir un simulador capaz de reproducir todo lo que los seres humanos ya sabemos sobre los sistemas cuánticos.
La mecánica cuántica es una disciplina de la Física encargada de brindar una descripción fundamental de la naturaleza a escalas espaciales pequeñas. Complementa a la Física clásica, que no puede explicar los numerosos fenómenos de la naturaleza que no son continuos, sino cuánticos.
Según Zohar Ringel y Dmitry L. Kovrizin, la complejidad de las interacciones cuánticas se intensifica tan rápidamente que no puede ser alcanzada por ningún ordenador, ya sea clásico o cuántico. Una simulación que pudiera modelizar elementos a nivel cuántico sólo podría hacerlo para un número limitado de objetos.
Para llegar a esta conclusión, los investigadores intentaron una simulación por ordenador de un fenómeno cuántico que ocurre en metales y comprobaron que esa simulación es imposible por una cuestión de principio, según se explica en un comunicado.
Más precisamente, mostraron cómo la complejidad de esta simulación, que se puede medir en un número de horas de procesador, tamaño de memoria y facturas de electricidad, aumenta en proporción con el número de partículas que habría que simular.
Basándose en la teoría cuántica, estiman que el gran ordenador que sostuviera al universo en toda su complejidad de manifestaciones jamás podrá ser construido. Matrix sigue siendo sólo eso: una ficción.
Para los autores de esta investigación, Zohar Ringel y Dmitry L. Kovrizhin, que publican sus resultados en Science Advances, es imposible concebir un simulador capaz de reproducir todo lo que los seres humanos ya sabemos sobre los sistemas cuánticos.
La mecánica cuántica es una disciplina de la Física encargada de brindar una descripción fundamental de la naturaleza a escalas espaciales pequeñas. Complementa a la Física clásica, que no puede explicar los numerosos fenómenos de la naturaleza que no son continuos, sino cuánticos.
Según Zohar Ringel y Dmitry L. Kovrizin, la complejidad de las interacciones cuánticas se intensifica tan rápidamente que no puede ser alcanzada por ningún ordenador, ya sea clásico o cuántico. Una simulación que pudiera modelizar elementos a nivel cuántico sólo podría hacerlo para un número limitado de objetos.
Para llegar a esta conclusión, los investigadores intentaron una simulación por ordenador de un fenómeno cuántico que ocurre en metales y comprobaron que esa simulación es imposible por una cuestión de principio, según se explica en un comunicado.
Más precisamente, mostraron cómo la complejidad de esta simulación, que se puede medir en un número de horas de procesador, tamaño de memoria y facturas de electricidad, aumenta en proporción con el número de partículas que habría que simular.
Ni con todos los átomos de todo el Universo
Ahora bien, si la cantidad de recursos computacionales requeridos para una simulación cuántica aumentara lentamente (por ejemplo, linealmente) según el número de partículas existentes en el sistema, entonces habría que duplicar el número de procesadores, memoria, etc. para poder simular un sistema dos veces tan grande en la misma cantidad de tiempo.
Pero si el crecimiento es exponencial, o en otras palabras, si para cada partícula extra se tiene que duplicar el número de procesadores, la memoria, etc., entonces esta tarea se vuelve imposible porque el universo cuántico no parece tener límites.
Hay que tener en cuenta, señalan, que, incluso para almacenar información sobre unos pocos cientos de electrones en un ordenador, se necesitaría una memoria construida a partir de más átomos de los que hay actualmente en el Universo.
Por eso concluyen que, si ya resulta imposible construir una simulación informática de un fenómeno cuántico corriente, como el que tiene lugar en el interior de los metales, no sólo en la práctica, sino también en teoría, es imposible imaginar una simulación de sistemas cuánticos mucho más complejos, como por ejemplo los sistemas que sustentan al universo.
Puede sin embargo, que esta conclusión no cierre el debate. Tal como informamos en otro artículo, un equipo de físicos de la Universidad de Washington, entre los que se encuentra Martin Savage, considera que precisamente una simulación informática podría aclarar si el cosmos es una realidad artificial.
Ahora bien, si la cantidad de recursos computacionales requeridos para una simulación cuántica aumentara lentamente (por ejemplo, linealmente) según el número de partículas existentes en el sistema, entonces habría que duplicar el número de procesadores, memoria, etc. para poder simular un sistema dos veces tan grande en la misma cantidad de tiempo.
Pero si el crecimiento es exponencial, o en otras palabras, si para cada partícula extra se tiene que duplicar el número de procesadores, la memoria, etc., entonces esta tarea se vuelve imposible porque el universo cuántico no parece tener límites.
Hay que tener en cuenta, señalan, que, incluso para almacenar información sobre unos pocos cientos de electrones en un ordenador, se necesitaría una memoria construida a partir de más átomos de los que hay actualmente en el Universo.
Por eso concluyen que, si ya resulta imposible construir una simulación informática de un fenómeno cuántico corriente, como el que tiene lugar en el interior de los metales, no sólo en la práctica, sino también en teoría, es imposible imaginar una simulación de sistemas cuánticos mucho más complejos, como por ejemplo los sistemas que sustentan al universo.
Puede sin embargo, que esta conclusión no cierre el debate. Tal como informamos en otro artículo, un equipo de físicos de la Universidad de Washington, entre los que se encuentra Martin Savage, considera que precisamente una simulación informática podría aclarar si el cosmos es una realidad artificial.
Referencia
Quantized gravitational responses, the sign problem, and quantum complexity. Science Advances 27 Sep 2017:Vol. 3, no. 9, e1701758. DOI: 10.1126/sciadv.1701758
Quantized gravitational responses, the sign problem, and quantum complexity. Science Advances 27 Sep 2017:Vol. 3, no. 9, e1701758. DOI: 10.1126/sciadv.1701758