1973 में, अमेरिकी सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी जॉन आर्चीबाल्ड व्हीलर ने सामान्य सापेक्षता के सिद्धांत के सार को संक्षेप में कुछ इस तरह व्यक्त किया था: अंतरिक्ष पदार्थ को बताता है कि कैसे गति करनी है, और पदार्थ अंतरिक्ष को बताता है कि कैसे मुड़ना है। आइंस्टीन के अनुसार गुरुत्वाकर्षण कोई बल नहीं बल्कि एक ज्यामिति है: एक विशाल वस्तु स्पेस-टाइम की चादर को वैसे ही दबाती है जैसे एक बॉलिंग बॉल किसी गद्दे को दबाती है, और अन्य वस्तुएं उस बने हुए गड्ढे में गिर जाती हैं। यह चित्रण काफी सुंदर है, लेकिन इसमें एक घातक दोष है। जब एक तारा मरता है और ब्लैक होल के रूप में सिमट जाता है, तो वह "गड्ढा" गद्दे को पूरी तरह से फाड़ देता है—और आइंस्टीन का सिद्धांत काम करना बंद कर देता है। ऐसी ही चरम स्थितियों के लिए वैज्ञानिकों को गुरुत्वाकर्षण के क्वांटम सिद्धांत की आवश्यकता थी, और दशकों तक वे शुद्ध क्वांटम कणों से स्पेस-टाइम को इस तरह बनाने की कोशिश करते रहे कि वह व्हीलर के बताए अनुसार व्यवहार करे।
1990 के दशक के अंत में होलोग्राफिक सिद्धांत की मदद से एक बड़ी सफलता मिली। जुआन मालडासेना, एडवर्ड विटन और अन्य वैज्ञानिकों ने दिखाया कि पूरे त्रिविमीय (3D) ब्रह्मांड को उसकी द्विविमीय (2D) सीमा पर परस्पर क्रिया करने वाले कणों के एक सेट में पूरी तरह से कोडित किया जा सकता है—बिल्कुल वैसे ही जैसे एक साधारण होलोग्राफिक कार्ड एक सपाट सतह पर गहराई का भ्रम पैदा करता है। आगे चलकर यह पता चला कि इस अंतरिक्ष की ज्यामिति को क्वांटम उलझाव (एंटैंगलमेंट) थामे रखता है: यह एक संयोजी ऊतक की तरह काम करता है। यदि दो क्षेत्रों के बीच के इन "धागों" को काट दिया जाए, तो उनके बीच का पुल (जैसे कि वर्महोल) पतला होता जाता है और अंततः गायब हो जाता है। इस तरह भौतिकविदों ने व्हीलर के पहले वाक्यांश की गुत्थी सुलझा ली: उलझाव वह मंच तैयार करता है जिस पर पदार्थ गति कर सकता है। लेकिन इसका दूसरा हिस्सा एक रहस्य बना रहा—इन मॉडलों में पदार्थ अंतरिक्ष को मोड़ नहीं पा रहा था। बॉलिंग बॉल गद्दे पर तो रखी थी, लेकिन उसमें कोई गड्ढा नहीं बन रहा था।
और हाल ही में, वह लापता कड़ी मिल गई है। वर्जीनिया पॉलिटेक्निक इंस्टीट्यूट के चार्ल्स काओ की टीम सहित कई शोध समूहों ने पाया है कि स्पेस-टाइम के लचीलेपन के लिए क्वांटम मैकेनिक्स का एक विशेष गुण जिम्मेदार है, जिसे "मैजिक" (magic) कहा जाता है। यह पैरामीटर सिस्टम की वास्तविक क्वांटम प्रकृति को दर्शाता है और दिखाता है कि सामान्य कंप्यूटर पर उसकी स्थिति का अनुकरण करना कितना कठिन है। यह शब्द स्वयं 2004 में भौतिक विज्ञानी अलेक्सी किताएव और सर्गेई ब्रावी द्वारा पेश किया गया था। उनके सिद्धांत के अनुसार, "मैजिक" तथाकथित नॉन-क्लिफोर्ड गेट्स के उपयोग से उत्पन्न होता है—और यही वह चीज़ है जो क्वांटम कंप्यूटरों को पारंपरिक कंप्यूटरों पर जबरदस्त बढ़त दिलाती है। काओ ने रूपक के तौर पर मैजिक को "स्पेस के कपड़े का कंडीशनर" कहा है। जैसा कि इस नए शोध में शामिल कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के जॉन प्रेस्किल ने उल्लेख किया, मैजिक के बिना सब कुछ बहुत सरल हो जाता है—जबकि क्वांटम स्पेस-टाइम की संरचना कहीं अधिक जटिल है।
यह समझने के लिए कि यहाँ गुरुत्वाकर्षण का क्या लेना-देना है, हमें क्वांटम त्रुटि सुधार कोड को याद करना होगा—वे कोड जो नाजुक सूचनाओं को कई क्यूबिट्स में फैलाकर क्वांटम कंप्यूटरों में सुरक्षित रखते हैं। डैनियल हार्लो और अन्य वैज्ञानिकों ने लगभग दस साल पहले ही दिखा दिया था कि होलोग्राफी इसी तर्क पर काम करती है। लेकिन पुराने "स्टेबलाइजर" कोड्स ने उलझाव को दो सख्त हिस्सों में बांट दिया था—एक हिस्सा अंतरिक्ष के लिए और दूसरा पदार्थ के लिए, और ये हिस्से एक-दूसरे को प्रभावित नहीं कर सकते थे। परिणामस्वरूप अंतरिक्ष आदर्श तो था, लेकिन वह जड़ और निष्प्राण था। इसका समाधान अगली पीढ़ी के कोड के रूप में सामने आया, जिसे काओ, प्रेस्किल और उनके सहयोगियों ने 2026 में बनाया है: यह नॉन-क्लिफोर्ड गेट्स से भरपूर है, जिसका अर्थ है कि यह "जादुई" है। यह मैजिक अंततः अंतरिक्ष और पदार्थ के उलझाव को आपस में क्रिया करने की अनुमति देता है—जिससे पदार्थ के जवाब में अंतरिक्ष झुकने लगता है। काओ खुद इसके आकलन में सावधानी बरतते हैं: यह कोड अभी बहुत सामान्य है और हमारे विशिष्ट ब्रह्मांड या समय के प्रवाह का वर्णन नहीं करता है। उन्होंने कहा, "यह हमें गुरुत्वाकर्षण का एक पूर्वज प्रदान करता है; हम अभी 5 में से 0.5 कदम पर हैं।"
लेकिन इस शुरुआती चरण में भी एक सुंदर और अप्रत्याशित तस्वीर उभर रही है। क्वांटम मैकेनिक्स के दो मुख्य गुण—उलझाव और मैजिक—सटीक रूप से अंतरिक्ष के दो मुख्य गुणों यानी उसके आकार और उसके लचीलेपन के अनुरूप हैं। इससे पता चलता है कि स्वयं अंतरिक्ष उन सबसे अधिक "क्वांटम" चीजों में से एक है जिसकी कल्पना की जा सकती है। इसके अलावा, ऐसा लगता है कि गुरुत्वाकर्षण कोडिंग की अपूर्णता से पैदा होता है: बिना मैजिक वाले कोड जानकारी को पूरी तरह से सुरक्षित रखते हैं और इसलिए बिना गुरुत्वाकर्षण वाला जड़ अंतरिक्ष पैदा करते हैं, जबकि वास्तविक गुरुत्वाकर्षण कोडेड जानकारी के रिसाव और उसके मिश्रण से उत्पन्न होता है। यदि इस रूपक को विस्तार दें, तो कोड की हल्की सी "लापरवाही" ही वह कारण है, जैसा कि सिंघुआ विश्वविद्यालय के भौतिक विज्ञानी बारटेक चेक ने मजाक में कहा था, जिसकी वजह से कभी न्यूटन का सेब नीचे गिरा था।
