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国际最新研究:量子计算机首次模拟全息虫洞

 

中新网北京12月1日电 (记者 孙自法)国际著名学术期刊《自然》最新发表一篇量子物理学论文,首次报道了利用一台量子处理器对全息虫洞进行量子“模拟”。这一演示使用的是谷歌(Google)的悬铃木(Sycamore)处理器,标志着距离在实验室研究量子引力的可能性又进了一步。

该论文介绍,广义相对论描述的是高能或高物质密度的物理世界,比如天体物理对象。量子力学描述的则是原子和亚原子水平上的物质。量子引力是一种假设的物理理论,描述的是与这两类情况都相关的对象,比如黑洞的内部。不过,量子力学与广义相对论在根本上是不相容的,因此对于量子引力的理论目前尚未达成共识。

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而全息原理是连接不同理论的一种方式,或有助于调和量子力学和广义相对论,它利用一个受限的物理系统将相对论解释为量子物理学的扩展。

本次研究中,根据全息原理,论文通讯作者、美国加州理工学院玛丽亚·斯皮罗普鲁(Maria Spiropulu)和同事与合作者设计了一个简单系统,用来模拟一个全息虫洞,其经过适当设计的量子系统的性质符合引力系统所该有的性质。该量子模拟利用一台量子计算机进行,有一个9量子比特的电路。量子比特在这台处理器上传输时的动力学特征与量子比特穿过可穿越虫洞时所该有的动力学特征相同。

论文作者表示,他们的这项试验研究,首次演示了今后使用量子计算机测试量子引力理论的潜在可行性。(完)

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