谷歌: 谷歌量子计算机造出史上第1个虫洞

2022-12-01 | 来源: 量子位 | 转到微信 | 有0人参与评论 | 字体: 放大缩小 | 收藏 | 打印

量子引力。

这两个学说对量子引力的理论没有达成一个共识，解决办法之一就是证明全息原理（holographic principle），即用一个低维量子系统来描述一个涉及引力的系统。

全息原理中一个非常热门的实现就是AdS/CFT对偶（反德西特/共形场论对偶），它将量子场论和量子引力两种理论联系在了一起。

如果能想办法证明AdS/CFT理论猜想，那么就相当于证明了全息原理，进而将量子引力研究推动一大步。

这次登上Nature封面的“虫洞”，也是通过谷歌量子计算机模拟出来的量子虫洞，而且还是二维时空的。

基于AdS/CFT这套理论，2019年谷歌的物理学家们提出了一种实验假说，认为一个在物理实验室中可以再造的量子态，能被解释为在两个黑洞之间的虫洞中穿越的信息。

现在，来自谷歌、MIT、费米实验室和加州理工学院的科学家们，用9个量子位、1台量子计算机模拟出了对应的量子动力学。

在同一个量子芯片中，他们创建了两个纠缠的量子系统，并将一个量子位放入其中一个量子系统。结果，他们在另一个量子系统中观察到了这个量子位“穿越虫洞”而来的信息，结果符合预期的引力性质。

但对于这次谷歌量子计算机模拟出来的虫洞，在学术界引起了挺大的争论。

一方认为它对正在研究的理论帮助不大：

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荷兰拉德堡德大学量子引力理论学家Renate Loll认为，这次的虫洞实验探讨的只是二维时空中的情况，即在一维空间+一维时间的情况下展开研究。

△二维时空模拟虫洞

但在我们实际生活的四维时空（三维空间+一维时间）中，量子引力却要更为复杂：

做这种实验，容易让人们陷入2D玩具模型（一种刻意简化的模型）的研究中，反而忽视了四维时空和二维时空中量子引力的差异。

我看不出量子计算机对于（我们正在研究的）理论有多大帮助……不过如果我是错的，我很乐意接受纠正。

另一方则认为，虽然二维时空和四维时空存在不同，但这次实验仍然可以获取不少“通用”的经验。

而且随着这个全息虫洞的出现，还会有更多虫洞被模拟、被进一步仔细研究。

那么，这个虫洞究竟是怎么被模拟出来的？

这个虫洞是如何模拟的？