Квантовый компьютер впервые смоделировал голографическую гравитацию
Материал подготовлен искусственным интеллектом на основе нескольких источников — ссылки на оригиналы приведены ниже.
Исследователи из Национальной квантовой лаборатории (QLab@UMD) и партнёры использовали квантовый компьютер IonQ Forte для симуляции голографической вселенной на основе AdS/CFT-соответствия. Эксперимент, описанный в статье на arXiv, продемонстрировал ключевые свойства запутанности, предсказанные голографическим принципом, что приближает понимание того, как гравитация возникает из квантовых систем.
Эксперимент
Команда под руководством Кристал Ноэль и Чарльза Цао, включающая пионеров квантовых вычислений Джона Прескилла и Кристофера Монро, реализовала код квантовой коррекции ошибок HaPPY на ионном квантовом компьютере IonQ Forte. Этот код моделирует игрушечную вселенную с отрицательной космологической постоянной, где гравитационный «объём» более высокой размерности полностью закодирован в граничной системе меньшей размерности без гравитации. Исследователи успешно наблюдали свойства запутанности, аналогичные ожидаемым в реальной квантовой гравитации.
Теоретическая основа
Эксперимент основан на AdS/CFT-соответствии — наиболее успешной реализации голографического принципа, предложенного Джерардом 'т Хоофтом и развитого Леонардом Сасскиндом. В этой рамке гравитационная вселенная в пространстве анти-де Ситтера (AdS) дуальна конформной теории поля (CFT) на её границе. Исследование использовало упрощённую модель, где объём является квантовым кодом коррекции ошибок, что позволило команде изучить, как информация кодируется голографически.
Значение
Результаты дают конкретную демонстрацию того, как квантовая коррекция ошибок может кодировать гравитационные степени свободы, поддерживая идею о том, что пространство-время возникает из квантовой запутанности. Хотя модель сильно упрощена, она предоставляет стенд для изучения связи между квантовыми вычислениями и фундаментальной физикой. Статья размещена на arXiv и ещё не прошла рецензирование.
Что дальше
Команда планирует масштабировать симуляцию на более крупные коды и более сложные граничные системы. Остаётся неясным, смогут ли такие игрушечные модели уловить полную динамику реальной квантовой гравитации или приведут ли они к проверяемым предсказаниям для нашей вселенной.
1 источник
Квантовый компьютер впервые смоделировал голографическую гравитацию
