幻影移形和可穿越型虫洞都是真的!

虫洞,又称爱因斯坦-罗森桥,相当于纠缠的量子粒子,同时也被称作两个半自旋粒子,即EPR对。换句话说,粒子B的自旋状态是和粒子A绑定在一起的。虫洞之间的量子连接可以阻止虫洞的瓦解,而不涉及外来物质。

量子隐形传态,俗称幻影移形,它消除了这些可穿越虫洞作为时间机器的可能性。穿过虫洞前往另一个宇宙B的所有东西在它离开宇宙B的虫洞之前,必须等待宇宙A将信息传送到B才行。所以,虫洞并不提供可用于时间旅行的超光速动力。

研究者正在进行量子隐形传态的实验室测试,来证实他们的理论。

幻影移形和可穿越型虫洞都是真的!

图中文字:

如何形成一个可穿越的虫洞?

在宇宙中,一个虫洞连接着两个遥远的对象。

对于最简单的、理论层面上的虫洞,一旦它的喉部被自身吸住了就会马上封闭。

而虫洞口之间的量子连接阻碍了喉部的瓦解,使得某些物质能够穿越虫洞。

图解表明,太空中2个虫洞口是由一条称作“虫洞喉咙”的通道连接起来的。理论上最简单的虫洞直接封闭了起来,因为喉部被自身吸住了。图解可看出,喉部瓦解,只留下了两个虫洞口,也就是现在所说的“黑洞”。虫洞口之间的量子连接对虫洞通道具有稳定作用。

幻影移形和可穿越型虫洞都是真的!

大系统远距传输的线回路

学者们研究了虫洞的不同方面,两个渐近边界之间的相互作用使得虫洞可穿越。他们专注于研究反德西特空间(负曲率的双曲空间+时间形成的时空)的黑洞案例,并讨论了一个基础的重力动力学的机械图像。继而推导出了一个双边滤波器的公式,包括重力反作用的影响,那限制了我们可以通过虫洞传递的信息量。研究人员强调,这个过程相当于瞬间移动的传输协议,而移动者在“穿越”的过程中不会有什么特殊的感觉。他们还讨论了一些关于陈旧的黑洞克隆谬论(将黑洞想象成一台复制机)。他们得出的规范/引力对偶公式同时也适用于热场双重状态下简单的SYK模型(sachdev-ye-kitaev model,二维严格解自旋模型,存在量子相变的对偶式类费米子模型)。最后,研究人员证明了在具有大量自由度的完全经典混沌系统中存在类似的效果。

爱恩斯坦-罗森桥允许我们将量子隐形传输看作是通过时空虫洞连接系统的纠缠量子信息通信。隐形传态的条件使得虫洞可穿越,因此,一个量子系统进入到爱恩斯坦-罗森桥的一端,经过适当的时间之后,出现在另一端。隐形传态要求在视界(刚好能观察到某个事件的时空界面)外传递经典信息,但是经典的位串不会带有关于隐形传态系统的任何信息;传输系统经过爱恩斯坦-罗森桥后,不会在视界外留下任何痕迹。总的来说,隐形传态系统会保留它在虫洞里面的记忆。这个现象可在配有量子计算机的实验室内观察到。

有一种交互作用连接着二维量子引力中出现的永久黑洞的两个边界,在打开这种交互作用后,研究人员发现一种带有负平均零能量条件的量子应力张量,其重力反作用使得爱恩斯坦-罗森桥可穿越。这样可穿越的虫洞在爱恩斯坦-罗森桥理论中有着有趣的解释,通常认为和量子隐形传态有关。然而,它无法违背因果关系。学者们也讨论了反德西特/共形场论对偶模型下能量和全息熵的含义。

广义相对论对此的解答是:两个遥远的黑洞通过虫洞或爱恩斯坦-罗森桥进行相互连接。这可以解释为:形成复合爱恩斯坦-罗森桥组的两个黑洞的最大纠缠态。但与此类似的桥可能也会存在于更广泛的纠缠态中。在黑洞处于纠缠态的情况下,人们可以制定不同的“黑洞火墙悖论”(由Ahmed Almheiri、Donald Marolf、Boris Podolsky、James Sully提出的AMPS悖论)来进行研究。这隐含了对于更多一般情况下的防火墙悖论(从已知的物理定律出发,会得出自相矛盾的“火墙悖论”,即处于现代物理学核心地位的三个概念中有一个必须是错的)的合理解决方案。(编辑:p_vhehwang)

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[责任编辑:wyqinglli]

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