时空本源是量子纠缠( 四 )


样不是 IfQ 项目组成员的斯坦 福大学理论物理学家伊娃·西尔 弗斯坦认同这一看法:“很明显 ,发展和运用量子信息来研究这 些问题是值得去做的 , 但为了理 解(量子引力的)动力学 , 我们需 要做的还有很多 , 很重要的一点 是 , 我们不能过于狭隘地把注意 力只放在某一个方法上 。 ” 此外 , 即使这个项目没能给 我们一个量子引力理论 , 它仍可 能产生有价值的研究分支 。 比 如 , 将弦理论和广义相对论的技 术和想法运用到用量子信息问 题中 , 将有助于我们以更好的方
式定义不同类型的纠缠 , 从而帮 助我们理解时空以及构造量子 计算机 。 “当你把这些工具运用 到新的环境中 , 很可能会得到在 其他领域很有用的有趣想法 , ” 阿哈罗诺夫说 , “目前看来 , 研究 者正在一些已经滞留多年的问 题上取得进展 , 这是非常令人兴 奋的 。 ”比如 , 科学家已经发现 ,如果把虫洞看作量子电路 , 就有 可能在虫洞里测量时间 。更进一步说 , 把量子信息科 学和弦理论结合起来 , 或许不仅 有助于我们建立量子引力理论 ,还能帮助我们评判物理学家发 现的任何一种理论 。 任何一个 物理理论都可以看成一台计算 机 , 它的输入和输出就相当于理
论中可测的初态和末态 。 而有 些计算机要比其他计算机更强 大 。 一旦研究者得出一个量子 引力理论 , 他们可以问 , 这个理 论的计算能力是怎样的?“如果 这个理论的计算能力太强 , 以至 于可以计算在我们的世界中不 可能计算的东西 , 那么我们至少 会给这个理论打一个问号 , ”阿 哈罗诺夫说 , “这实际上是一种 从不同的角度来判断该理论是 否合理的方法 。 ” 该项目让一些物理学家想 起了过去一些重大理论刚刚起 步时那些激动人心的年代 。 “我 在 1984 年开始读研究生 , 那一 年 恰 逢 所 谓 的 第 一 次 弦 论 革 命 , ”加州理工学院的物理学家
大栗博司说 , “那是一个激动人 心的时代 , 弦论逐渐成为大统一 理论最有力的候选者 。 我看到 ,现在围绕这个项目的爆炸式热 情就如同当年一样 。 对这个领 域的年轻人来说 , 这无疑是一个 令人兴奋的年代 , 对我们这些在 几十年前拿到博士学位的人也 是一样 。 ” (本文作者是《科学美国人》 负责太空和物理学领域的资深 编辑 。 她在美国卫斯理大学获 得了天文学和物理学的学士学 位 , 并在加利福尼亚大学圣克鲁 兹分校获得了科学采访人员硕士学 位 。 本文翻译郭敏勇是北京师 范大学物理系引力与相对论专 业博士研究生)

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