國際著名學(xué)術(shù)期刊《自然》最新發(fā)表一篇量子物理學(xué)論文，首次報(bào)道了利用一臺量子處理器對全息蟲洞進(jìn)行量子“模擬”。這一演示使用的是谷歌(Google)的懸鈴木(Sycamore)處理器，標(biāo)志著距離在實(shí)驗(yàn)室研究量子引力的可能性又進(jìn)了一步。

該論文介紹，廣義相對論描述的是高能或高物質(zhì)密度的物理世界，比如天體物理對象。量子力學(xué)描述的則是原子和亞原子水平上的物質(zhì)。量子引力是一種假設(shè)的物理理論，描述的是與這兩類情況都相關(guān)的對象，比如黑洞的內(nèi)部。不過，量子力學(xué)與廣義相對論在根本上是不相容的，因此對于量子引力的理論目前尚未達(dá)成共識。

而全息原理是連接不同理論的一種方式，或有助于調(diào)和量子力學(xué)和廣義相對論，它利用一個(gè)受限的物理系統(tǒng)將相對論解釋為量子物理學(xué)的擴(kuò)展。

本次研究中，根據(jù)全息原理，論文通訊作者、美國加州理工學(xué)院瑪麗亞·斯皮羅普魯(Maria Spiropulu)和同事與合作者設(shè)計(jì)了一個(gè)簡單系統(tǒng)，用來模擬一個(gè)全息蟲洞，其經(jīng)過適當(dāng)設(shè)計(jì)的量子系統(tǒng)的性質(zhì)符合引力系統(tǒng)所該有的性質(zhì)。該量子模擬利用一臺量子計(jì)算機(jī)進(jìn)行，有一個(gè)9量子比特的電路。量子比特在這臺處理器上傳輸時(shí)的動力學(xué)特征與量子比特穿過可穿越蟲洞時(shí)所該有的動力學(xué)特征相同。

論文作者表示，他們的這項(xiàng)試驗(yàn)研究，首次演示了今后使用量子計(jì)算機(jī)測試量子引力理論的潛在可行性。(完)