

加州理工學(xué)院的Maria Spiropulu領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)使用谷歌的量子計(jì)算機(jī)“懸鈴木”實(shí)現(xiàn)了“蟲(chóng)洞隱形傳態(tài)協(xié)議”的零突破。正如Spiropulu所描述的,通過(guò)這個(gè)首創(chuàng)的“芯片上的量子引力實(shí)驗(yàn)”,他們團(tuán)隊(duì)擊敗了一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)的物理學(xué)家小組,對(duì)方的目標(biāo)是用IBM和 Quantinuum的量子計(jì)算機(jī)做蟲(chóng)洞傳送。
蟲(chóng)洞,這是阿爾伯特·愛(ài)因斯坦和內(nèi)森·羅森在1935年提出的一種隧道,通過(guò)進(jìn)入一個(gè)額外的空間維度從一個(gè)地方通向另一個(gè)。現(xiàn)在,蟲(chóng)洞在量子計(jì)算機(jī)中成功創(chuàng)造了,這個(gè)蟲(chóng)洞就像一個(gè)全息圖,由存儲(chǔ)在微型超導(dǎo)電路中的量子比特信息或量子比特組成。通過(guò)操縱這些量子比特,物理學(xué)家可以通過(guò)蟲(chóng)洞發(fā)送信息。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以被看作是全息原理的證據(jù),這是一個(gè)關(guān)于基本物理學(xué)的兩大支柱(量子力學(xué)和廣義相對(duì)論)如何結(jié)合在一起的全面假設(shè)。自20世紀(jì)30年代以來(lái),物理學(xué)家一直在努力調(diào)和這些不相干的理論:一個(gè)是原子和亞原子粒子的規(guī)則手冊(cè),另一個(gè)是愛(ài)因斯坦對(duì)物質(zhì)和能量如何扭曲時(shí)空結(jié)構(gòu)、產(chǎn)生引力的描述。自20世紀(jì)90年代以來(lái),全息原理一直處于領(lǐng)先地位,它在這兩個(gè)框架之間提出了一個(gè)數(shù)學(xué)上的等價(jià)性或“對(duì)偶性”。它說(shuō)廣義相對(duì)論所描述的彎曲的時(shí)空連續(xù)體實(shí)際上是一個(gè)偽裝成粒子的量子系統(tǒng);時(shí)空和引力從量子效應(yīng)中產(chǎn)生,就像三維全息圖從二維圖案中投影出來(lái)一樣。
需要明確的是,與普通的全息圖不同,蟲(chóng)洞不是我們能看到的東西。雖然它可以被認(rèn)為是“真實(shí)時(shí)空的細(xì)絲”,根據(jù)共同作者、蟲(chóng)洞隱形傳態(tài)協(xié)議的主要開(kāi)發(fā)者、哈佛大學(xué)的Daniel Jafferis表示,它與我們和“懸鈴木”計(jì)算機(jī)所處的現(xiàn)實(shí)不同。全息原理表明,兩個(gè)現(xiàn)實(shí)(有蟲(chóng)洞的現(xiàn)實(shí)和有量子比特的現(xiàn)實(shí))是同一物理學(xué)的不同版本,但如何將這種對(duì)偶性概念化仍然很神秘。
對(duì)于這一結(jié)果的基本含義,人們會(huì)有不同的看法。最關(guān)鍵的是,實(shí)驗(yàn)中的全息蟲(chóng)洞由一種不同于我們自己宇宙時(shí)空的時(shí)空組成。該實(shí)驗(yàn)是否進(jìn)一步證實(shí)了我們所在的時(shí)空也是全息的,仍然需要商榷。
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