НОВИНИ


СЪСКАЙНД: ТЕОРИЯТА НА ОТНОСИТЕЛНОСТТА И КВАНТОВАТА МЕХАНИКА СА ЕДНО И СЪЩО
06.01.2018

Алис и Боб в мисловния експеримент на Леонард Съскайнд.  Susskind.

Астрономът Леонард Съскайнд и физикът Хуан Малдасена предлагат нов революционен начин да се реши вече вековният и основен проблем на съвременната физика - как да се съгласуват Общата теория на относителността на Айнщайн и квантовата механика.
 

Те предлагат това да стане със симулации с помощта на квантови компютри, разказва в своя блог математикът Франсиско Р. Вилаторо (Francisco R. Villatoro).

През 2013 г. Леонард Съскайнд (Leonard Susskind) заедно с Хуан Малдасена (Juan Maldacena) излязоха с твърдението, че ER = EPR, равенство,, свързващо две статии, които Айнщайн пише през 1935 г. с колеги, едната с Нейтън Розен (Nathan Rosen) за един феномен, който стана известен като мостове на Айнщайн-Розен (Einstein-Rosen Bridge - EP), по-известен като червейни дупки, а другата с Борис Подолски (Boris Podolsky) и също Розен за друг феномен - квантовото вплитане - Einstein–Podolsky–Rosen paradox (EPR) (прочетете повече "Ново доказателство, че е погрешна теорията на Айнщайн за "скритите променливи" в квантовата механика").

В уравнението ER = EPR Съскайнд поставя вляво едно следствие на гравитационните уравнения на Айнщайн, а вдясно е основно квантовомеханично явление. Но ученият отива още по-далеч. За Съскайнд това е само един пример, който демонстрира, че има много сходство и припокриване между ОТО и КМ и те по същество са много подобеи и дори едно и също.

И сега, четири години по-късно, Съскайнд излиза с ново кратко, но изумително послание: GR = QM, или Общата теория на относителността (General relativity - GR) и квантовата механика (Quantum mechanics - QM) са равни.

От четирите фундаментални сили във Вселената три от тях се подчиняват на квантовата физика, което означава, че тя успява да опише напълно силите като прилага частици, които предават силите - силно, слабо и електромагнитно взаимодействие - между други частици. Само гравитацията не се квантува, съчетанието между гравитацията на Общата теория на относителността на Айнщайн и квантовата механика все още не се е състояло.

И тук Съскайнд предлага решение: квантовата гравитация, квантова форма на гравитацията. Но има проблем: експериментално тя може да се измери само при най-високите енергии, които има във Вселената, наречени Планкова енергия, 1.22 х 10 19 GeV. Такава енергия е напълно извън обсега на земните инструменти, като например Големия адронен ускорител е малко под 13 000 GeV.

Разликата между обикновения бит и кюбит

Единственият път за напредък в областта на квантовата гравитация е чрез експерименти. Но след като е невъзможно да се достигне енергия в скалата на Планк, единственият вариант е да се прибегне до симулация от бъдещите квантовите компютри, които да тестват различните кандидати за квантовата теория на гравитацията.

Обикновените компютри не са достатъчно мощни, за да изпълняват тези симулации, но квантовите компютри могат да направят това. Те не приемат стандартните битове, които са 0 или 1, а кюбитове (qubits или qbits), които имат и 0, 1, и суперпозиция на 0 и 1. Все още няма такива компютри, но се работи усилено по целия свят.

Ето защо Съскайнд също се обръща директно към тези разработчици, заглавието на неговата статия в arXiv не е за нищо "Скъпи кубитцери, GR = QM" (Dear Qubitzers, GR=QM). 

В света на блогърите по физика, новият лозунг на Съскайнд е приет с голям скептицизъм, но други, особено квантовите компютърни разработчици, са ентусиазирани.

По-долу, може да видите видеопрезентацията на Съскайнд "GR = QM?", в която твърди, че може да създаде истинска теория на квантовата гравитация с квантова аналогова симулация, нещо, което не може да стане експериментално.

Съскайнд проведе лекцията си в началото на миналия месец по време на семинар на тема "Информационни и квантови черни дупки" в Принстън, Ню Джърси.

Бъдещето на квантовите симулатори е много обещаващо. Несъмнено първите квантови компютри ще бъдат практически полезни за симулиране на квантови системи. Може би за по-малко от десет години ще бъде постигнато това научно-технологично постижение. И може би първите опити в квантовата гравитация да станат реалност за по-малко от едно десетилетие. 


 

 

 
източник: nauka.offnews.bg

 


 
546378