当今理论物理学的一个中心问题是如何使用同一理论来解释引力和量子力学。两者似乎存在矛盾，但在某些情况下，这两个概念必须同时存在，例如在黑洞的表面或内部，以及在黑洞出现之时。将两者联系在一起的最流行的理论之一是弦理论，它用在高维空间中振动的细弦代替了亚原子粒子。弦理论存在的尺度远小于粒子加速器所能探测到的尺度，因此很难进行实际测试。但是，一个叫做“AdS / CFT反德西特/共形场论对偶”学说可以理解这个高维世界中的高维引力，就好像它是由量子机械粒子产生的全息图一样。

因此，谷歌，加州理工大学，马里兰大学和阿姆斯特丹大学的物理学家团队认为，研究极端量子行为可能为弦论的存在提供更强有力的证据。也许量子计算机可能会产生探测弦论的行为或虫洞现象。

最小的物体，例如绕原子运行的电子只能具有某些特定的属性值，但是当观察者不看它们时，它们可能同时具有不同的值。两个或更多个粒子也可以纠缠，这意味着即使观察者将原子跨空间分开，它们及其属性也必须描述为单个数学对象。

科学家认为，他们可以使量子计算机的数学行为模仿通过虫洞，在两个黑洞之间传递的信息。实际上，地球上不会产生任何虫洞。就像其他模拟系统一样，这只是一个模型。

谷歌提议创建一个由两组相连的量子位组成的电路，并将其分为左右两类。输入能量的脉冲在数学上等同于使量子位的状态在时间上向后发展，而另一个脉冲用于通过以特定方式更改左原子的量子态来编码的“消息”。然后，另一个脉冲起到加速量子位行为的作用。这对于黑洞模拟至关重要，这对于粒子在进入黑洞时如何扰乱并可能丢失有关粒子性质信息的数学方式相似。信息被加密后，左侧的每个量子位将与右侧的镜像量子位纠缠在一起。最后，经过一段时间后， 重新出现在右侧的量子位中，而无需任何解码。

根据这种提议，存在可以实现该系统的实际系统。一种系统由原子的电子阵列组成，这些电子处于最低能量或非常高的“里德堡”状态，受激光脉冲控制。另一种由捕获的带电离子阵列制成。

这项工作建立在对量子信息随时间推移加扰，以及这种加扰与黑洞之间联系。马里兰大学物理学教授克里斯托弗·门罗认为，可以创建类似于虫洞的热场双量子位态的量子计算机已经面世。他希望离子量子计算机能够很快成为一个平台，在该平台上创建测试这些想法所需的量子态。

发布日期：2019年11月23日

来源：今日头条