Em 1973, o físico teórico americano John Archibald Wheeler resumiu a essência da relatividade geral de forma brilhante: o espaço dita à matéria como se mover, e a matéria dita ao espaço como se curvar. Para Einstein, a gravidade não é propriamente uma força, mas sim geometria: um corpo de grande massa deforma o tecido do espaço-tempo, tal como uma bola de boliche pressiona a superfície de um colchão, fazendo com que outros objetos deslizem para a depressão criada. Esta imagem é elegante, mas possui uma falha crítica. Quando uma estrela morre e colapsa num buraco negro, essa "depressão" rasga o colchão por completo — e a teoria de Einstein deixa de ser válida. Foi precisamente para estes cenários extremos que os físicos procuraram uma teoria quântica da gravidade, tentando, durante décadas, construir o espaço-tempo a partir de partículas puramente quânticas de modo a que o sistema se comportasse segundo Wheeler.
Um avanço importante surgiu no final dos anos 90 graças ao princípio holográfico. Juan Maldacena, Edward Witten e outros investigadores demonstraram que um universo tridimensional inteiro pode ser codificado num conjunto de partículas em interação na sua fronteira bidimensional — tal como um cartão holográfico convencional cria a ilusão de volume numa superfície perfeitamente plana. Descobriu-se posteriormente que a geometria deste espaço é sustentada pelo emaranhamento quântico, que funciona como um tecido conjuntivo. Ao cortar os "fios" do emaranhamento entre duas regiões, a ponte entre elas (como um buraco de minhoca) afunila-se até desaparecer. Assim, os físicos decifraram a primeira parte da premissa de Wheeler: o emaranhamento cria o palco por onde a matéria pode transitar. No entanto, a segunda metade permanecia um enigma — nestes modelos, a matéria não provocava curvatura no espaço. A bola de boliche repousava sobre o colchão sem deixar qualquer marca.
Recentemente, contudo, o ingrediente que faltava foi finalmente identificado. Vários grupos de cientistas, incluindo a equipa de Charles Cao do Instituto Politécnico da Virgínia, descobriram que a elasticidade do espaço-tempo advém de uma propriedade específica da mecânica quântica batizada de "magia" (magic). Este parâmetro reflete a essência quântica do sistema e mede o quão difícil é simular o seu estado num computador convencional. O termo propriamente dito foi introduzido em 2004 pelos físicos Alexei Kitaev e Sergey Bravyi. Segundo a sua teoria, a "magia" surge da utilização das chamadas portas não-Clifford — e é ela que confere aos computadores quânticos a sua vantagem colossal sobre as máquinas clássicas. Cao descreve a "magia" metaforicamente como um "amaciador para o tecido do espaço". Como referiu John Preskill, do Caltech, que participou no novo estudo, sem a "magia" tudo se torna demasiado simples — e o espaço-tempo quântico possui uma estrutura mais complexa.
Para entender a ligação com a gravidade, é necessário recordar os códigos quânticos de correção de erros — aqueles que protegem a informação sensível nos computadores quânticos, distribuindo-a por vários qubits. Daniel Harlow e outros investigadores já haviam demonstrado, há cerca de uma década, que a holografia opera segundo esta mesma lógica. Contudo, os antigos códigos de "estabilização" dividiam o emaranhamento de forma rígida em duas partes — uma para o espaço e outra para a matéria — sem que houvesse influência mútua. O espaço resultava perfeito, porém inerte e sem vida. A solução surgiu com um código de nova geração construído por Cao, Preskill e os seus colegas em 2026: este código é repleto de portas não-Clifford, sendo, por isso, "mágico". Esta magia permite que o emaranhamento do espaço e o da matéria finalmente interajam — e o espaço começa a curvar-se em resposta à presença da matéria. O próprio Cao é cauteloso: o código é ainda muito genérico e não descreve o nosso Universo específico nem a passagem do tempo. "Isto apresenta-nos um precursor da gravidade", afirma. "Estamos agora no passo 0,5 de 5".
Ainda assim, mesmo nesta fase preliminar, surge um panorama belo e inesperado. As duas propriedades fundamentais da mecânica quântica — o emaranhamento e a magia — correspondem precisamente às duas características centrais do espaço: a sua forma e a sua flexibilidade. Conclui-se que o próprio espaço é uma das entidades mais genuinamente "quânticas" que se pode conceber. Mais do que isso, a gravidade parece emergir de uma imperfeição na codificação: códigos sem magia protegem a informação de forma perfeita, gerando um espaço inerte sem gravidade, enquanto a gravidade real nasce justamente de uma fuga, de uma mistura da informação codificada. Levando a metáfora ao limite, esta ligeira "negligência" do código é, como ironizou o físico Bartek Czech da Universidade de Tsinghua, a verdadeira razão pela qual a maçã de Newton caiu no chão.
