La dualidad holográfica en el mundo cuántico

El proyecto «Fundamentals and applications of holographic duality» (HOLOERG) surgió motivado por esta conexión con implicaciones de gran alcance para las leyes fundamentales de la naturaleza. Esto podría proporcionar a los científicos una nueva comprensión de los fenómenos de la teoría cuántica de campos.

Los principales esfuerzos se dedicaron a la aplicación de la holografía para comprender la superconductividad de altas temperaturas y propiedades de los superconductores difíciles de estudiar con los enfoques convencionales. Durante el proyecto HOLOERG, este enfoque radicalmente nuevo de «dualidad holográfica» proporcionó nuevas perspectivas.

En la teoría clásica de la gravedad, el espacio-tiempo se deforma alrededor de cada objeto masivo, como lo haría una plancha de goma bajo el peso de una bola de bolos. En la teoría cuántica de campos, unas partículas llamadas gravitones transmiten la fuerza de la gravedad. La conciliación de las dos teorías ayudó a explicar cómo están vinculados entre sí mediante interacciones débiles los sistemas de interacción fuerte.

Estos sistemas de interacción fuerte están presentes en la naturaleza, por ejemplo, en los superconductores y en las uniones de Josephson. Están formados por capas delgadas de un material no superconductor intercaladas entre dos capas de material superconductor. Otras aplicaciones interesantes se encuentran en la física de la materia condensada.

Los científicos de HOLOERG desarrollaron capacidades matemáticas para describir el universo cuántico en términos holográficos. En concreto, los fenómenos que tienen lugar en una región tridimensional (3D) se corresponden con fenómenos muy diferentes que tienen lugar en su límite exterior 2D. Esta correspondencia matemática se aplica también a las regiones 4D.

Este enfoque se extendió a la visión convencional de la física cuántica que describe fenómenos físicos utilizando las perturbaciones en los campos, que se manifiestan en forma de partículas u ondas. Para comprender el curioso comportamiento de la materia, el proyecto HOLOERG examinó el interior —entre las dimensiones inferiores y superiores—, descubriendo implicaciones interesantes para los experimentos de laboratorio.