Nel 1973, il fisico teorico americano John Archibald Wheeler riassunse l'essenza della relatività generale con un'intuizione folgorante: lo spazio indica alla materia come muoversi, e la materia indica allo spazio come curvarsi. Per Einstein, la gravità non è una forza, bensì una questione geometrica: un corpo massiccio deforma il tessuto dello spazio-tempo proprio come una palla da bowling farebbe su un materasso, portando gli altri oggetti a scivolare nell'avvallamento così creato. Sebbene suggestiva, questa immagine presenta un difetto fatale. Quando una stella muore collassando in un buco nero, quella "buca" finisce per lacerare il materasso, mandando in crisi la teoria di Einstein. È proprio per gestire simili casi estremi che i fisici hanno cercato per decenni una teoria della gravità quantistica, tentando di ricostruire lo spazio-tempo a partire da particelle puramente quantistiche che si comportassero secondo i principi di Wheeler.
Una svolta significativa si è delineata alla fine degli anni '90 grazie al principio olografico. Juan Maldacena, Edward Witten e altri studiosi dimostrarono che un intero universo tridimensionale può essere codificato in un insieme di particelle interagenti poste sul suo confine bidimensionale, proprio come una cartolina olografica crea l'illusione del volume su una superficie piatta. Successivamente, si è scoperto che la geometria di questo spazio è tenuta insieme dall'entanglement quantistico, che funge da vero e proprio tessuto connettivo. Recidendo i "fili" dell'entanglement tra due regioni, il ponte che le unisce (come un wormhole) si assottiglia fino a scomparire. In questo modo i fisici hanno risolto la prima parte dell'enigma di Wheeler: l'entanglement crea il palcoscenico su cui la materia può muoversi. Tuttavia, la seconda metà rimaneva un mistero, poiché in questi modelli la materia non riusciva a curvare lo spazio. La palla da bowling restava appoggiata sul materasso senza lasciare alcuna impronta.
Recentemente è stato finalmente individuato l'ingrediente mancante. Diversi gruppi di ricerca, tra cui il team guidato da Charles Cao del Virginia Tech, hanno scoperto che l'elasticità dello spazio-tempo dipende da una proprietà specifica della meccanica quantistica nota come "magia" (magic). Questo parametro misura l'autentica natura quantistica di un sistema e indica quanto sia complesso simularne lo stato con un computer tradizionale. Il termine fu coniato già nel 2004 dai fisici Alexei Kitaev e Sergey Bravyi. Secondo la loro teoria, la "magia" scaturisce dall'impiego dei cosiddetti gate non-Clifford, i quali garantiscono ai computer quantistici il loro enorme vantaggio prestazionale rispetto a quelli classici. Cao descrive metaforicamente la "magia" come un "ammorbidente per il tessuto dello spazio". Come osservato da John Preskill del Caltech, coinvolto nel nuovo studio, senza la componente "magica" tutto risulterebbe eccessivamente semplificato, mentre lo spazio-tempo quantistico possiede una struttura ben più complessa.
Per cogliere il nesso con la gravità, occorre guardare ai codici quantistici di correzione degli errori, gli stessi che proteggono le fragili informazioni nei computer quantistici distribuendole su più qubit. Circa dieci anni fa, Daniel Harlow e altri ricercatori avevano dimostrato che l'olografia segue la medesima logica. Tuttavia, i vecchi codici "stabilizzatori" separavano nettamente l'entanglement dello spazio da quello della materia, rendendoli incapaci di influenzarsi a vicenda. Ne risultava uno spazio perfetto ma inerte, privo di vita. La soluzione è arrivata con un codice di nuova generazione, sviluppato da Cao, Preskill e colleghi nel 2026: esso è ricco di gate non-Clifford e, dunque, "magico". Questa magia permette finalmente all'entanglement dello spazio e a quello della materia di interagire, facendo sì che lo spazio inizi a flettersi in risposta alla presenza di massa. Lo stesso Cao invita alla cautela: al momento il codice è estremamente generico e non descrive né il nostro universo specifico né lo scorrere del tempo. "Abbiamo individuato un precursore della gravità", afferma lo scienziato, precisando di trovarsi "al passo 0,5 di un percorso di 5".
Eppure, anche in questa fase iniziale, emerge una visione affascinante e inaspettata. Le due proprietà cardine della meccanica quantistica — l'entanglement e la magia — corrispondono esattamente alle due caratteristiche principali dello spazio: la sua forma e la sua flessibilità. Ne consegue che lo spazio stesso è una delle entità più "quantistiche" che si possano immaginare. Inoltre, sembra che la gravità nasca proprio da un'imperfezione nella codifica: se i codici privi di magia proteggono l'informazione in modo impeccabile generando uno spazio inerte, la gravità reale scaturisce da una sorta di "fuga" o rimescolamento dei dati codificati. Portando la metafora alle estreme conseguenze, questa lieve "negligenza" del codice è, come ironizzato dal fisico Bartek Czech dell'Università Tsinghua, il motivo per cui la mela di Newton è caduta a terra.
