inqnet/A. مولر (کالتک)
درباره این موضوعات بیشتر بدانید:
inqnet/A. مولر (کالتک)
درباره این موضوعات بیشتر بدانید:
منبع: https://www.newscientist.com/article/2349118-a-quantum-computer-has-simulated-a-wormhole-for-the-first-time/?utm_campaign=RSS%7CNSNS&utm_source=NSNS&utm_medium=RSS&utm_content=home
اما شباهت شبیه سازی به یک کرمچاله واقعی نشان میدهد که ممکن است بتوان از رایانههای کوانتومی برای فرمولبندی و آزمایش ایدههایی درباره گرانش کوانتومی و شاید در نهایت درک آن استفاده کرد.
در شبیه سازی فقط از نه بیت کوانتومی یا کیوبیت استفاده شد، بنابراین وضوح بسیار پایینی داشت. مانند عکس پرنده ای که از دور گرفته شده است، این عکس همان شکل کلی جسمی را داشت که به تصویر می کشید، اما شبیه سازی باید به دقت تنظیم می شد تا ویژگی های یک کرم چاله را نشان دهد. میگوید: «اگر میخواهید این را بهعنوان یک کرمچاله ببینید، چندین شباهت وجود دارد، اما قطعاً موضوع تفسیر است». آدام براون در دانشگاه استنفورد در کالیفرنیا، که در این کار دخالتی نداشت.
مکانیک کوانتومی، که حاکم بر بسیار کوچک است، و نسبیت عام، که گرانش و بسیار بزرگ را توصیف میکند، در زمینههای مربوطه خود از موفقیت فوقالعادهای برخوردار هستند، اما این دو نظریه اساسی با هم نیستند. این ناسازگاری به ویژه در مناطقی که هر دو نظریه باید اعمال شوند، مانند درون و اطراف سیاهچاله ها، آشکار است.
برای اولین بار از یک کامپیوتر کوانتومی برای شبیه سازی یک کرم چاله هولوگرافیک استفاده شد. در این مورد، کلمه “هولوگرافیک” نشان دهنده راهی برای ساده کردن مسائل فیزیک است که شامل مکانیک کوانتومی و گرانش می شود، نه یک هولوگرام تحت اللفظی، بنابراین شبیه سازی هایی مانند این می تواند به ما کمک کند که چگونه این دو مفهوم را در یک نظریه گرانش کوانتومی ترکیب کنیم – شاید سخت ترین و مهم ترین مشکل فیزیک در حال حاضر باشد.
استفاده از یک کامپیوتر کوانتومی قوی تر می تواند به تمرکز تصویر کمک کند. اسپیروپولو میگوید: «این فقط یک کرمچاله بچه است، اولین گام در آزمایش تئوریهای گرانش کوانتومی، و با تکامل رایانههای کوانتومی باید شروع به استفاده از سیستمهای کوانتومی بزرگتر برای آزمایش عالیترین ایدههای گرانش کوانتومی کنیم.»
اسپیروپولو میگوید: «سیگنال به هم میریزد، به هم میریزد، به هرج و مرج تبدیل میشود، سپس بالا میآید و از طرف دیگر بکر به نظر میرسد. حتی در این سیستم کوچک، ما میتوانیم کرمچاله را حفظ کنیم و دقیقاً آنچه را که انتظار داشتیم مشاهده کنیم.» این به دلیل درهم تنیدگی کوانتومی بین دو سیاهچاله اتفاق می افتد که باعث می شود اطلاعات در یک انتهای کرمچاله در انتهای دیگر سقوط کند. این فرآیند تا حدی توضیح می دهد که چرا یک کامپیوتر کوانتومی برای این نوع آزمایش مفید است.
این بسیار مهم است زیرا درک کامل برخی از نظریه های گرانش کوانتومی به تنهایی با استفاده از محاسبات کلاسیک دشوار یا حتی غیرممکن است. براون میگوید: «ما میدانیم که گرانش کوانتومی بسیار گیجکننده است، استخراج نظریه از پیشبینیها میتواند بسیار دشوار باشد، و رویا انجام کاری روی یک رایانه کوانتومی است که چیزهایی را به شما میگوید که قبلاً درباره گرانش کوانتومی نمیدانید». . این یک کامپیوتر کوانتومی بسیار کوچک است، بنابراین همه چیز را میتوان روی لپتاپ بدون شروع فن شبیهسازی کرد.
محققان از رایانه کوانتومی Sycamore گوگل برای شبیه سازی یک کرم چاله ساده شده برای اولین بار استفاده کردند و اطلاعات کوانتومی را از طریق آن ارسال کردند.
فیزیک
30 نوامبر 2022