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斯诺马斯白皮书：黑洞的量子方面和时空的出现
上述这些研究线索有两个共同特点：过去十年来进展显著加速，以及与量子信息科学和量子多体物理学之间的联系日益深入和核心。这些进展令人欣慰，但仍有许多未解之谜。边界系统中典型状态的本体对偶是什么？这与引发这些发展的防火墙悖论 [ 34 ] 有何关系？黑洞奇点的本质是什么？它在这一思想圈中扮演什么角色？这些想法如何超越 AdS 时空，尤其是延伸到类似于我们世界的宇宙学？黑洞各个微观状态的本体解释是什么？是否有可能在实验室中构建模型系统，让我们能够通过实验深入了解其中的一些问题？
可行的晶格时空和在多折宇宙中没有量子引力异常
在一个多折的宇宙中，重力从纠缠中通过多重机制出现。结果，重力样效应出现在它们是真实或虚拟的纠缠粒子之间。远距离，无质量的重力是由无质量虚拟颗粒的纠缠导致的。大量虚拟颗粒的纠缠导致非常小的尺度上的重力贡献。多重机制也导致了一个离散的时空，具有随机的行走分形结构和非交通性几何形状，该几何形状是Lorentz不变的，并且可以用显微镜黑洞对时空节点和颗粒进行建模。所有这些恢复在大尺度上的一般相对论，半古典模型保持有效，直到比通常预期的尺度较小。重力可以添加到标准模型中。这可能有助于解决标准模型（SM）的几个开放问题，而没有重力以外的其他新物理学。这些考虑暗示了重力与标准模型之间的更强关系。
量子天线系统的基本时空表示
摘要：我们利用相对论量子力学来开发通用量子场论基础，适用于理解、分析和设计通用量子天线，以用于安全量子通信系统和其他应用。本文将量子天线视为能够产生我们称之为“量子辐射”的抽象源系统。我们从通用相对论框架出发，其中量子天线系统以基本量子时空场建模。在开发一个框架来解释如何使用微扰相对论量子场论 (QFT) 的方法理解量子辐射之后，我们深入研究了受控抽象源函数的量子辐射问题。我们在中性 Klein-Gordon 线性量子天线的情况下说明了该理论，概述了构建源 - 接收器量子天线系统格林函数的一般方法，后者可用于计算各种候选角量子辐射方向性和增益模式，类似于经典天线理论中的相应概念。我们预计，所提出的形式体系可能会得到扩展，以处理量子通信应用中大量其他可能的受控辐射类型，例如标量、费米子和玻色子粒子的产生，其中每种粒子都可能是无质量的，也可能是质量的。因此，我们的目标是将天线的概念扩展到电磁波之外，现在我们提出的基于 QFT 的量子天线系统概念可用于探索任何类型的相对论粒子的受控辐射场景，即通过部署新的非标准量子信息传输载体（如质量光子、自旋 1/2 粒子、引力子、反粒子、高自旋粒子等），有效地超越众所周知的光子系统的情况。
量子形而上学和时空基础
近年来，我们在量子理论的形而上学含义研究中看到了一种新趋势。鉴于很难提供一个共享的本体论图景来描述如果量子理论是正确的，世界将会是什么样的——这在很大程度上是由于我们可以通过多种方式来解决测量问题——研究人员试图将重点放在那些在某种程度上可以被认为是解释中立的理论特征上，用 (Wallace 2019) 的表达方式来说。纠缠和叠加等现象，以及支撑它们的数学特征，似乎对于我们如何定义量子理论至关重要，而且可以说，无论人们对测量问题的偏好方式如何，这一点都是正确的。例如，量子不可分离性形而上学的研究表明，在理解纠缠现象时，某种结构主义 (Lam 2017) 或整体主义 (Miller 2016) 态度似乎是自然而然的。最近，哲学家们提出，本体论不确定性（又称形而上学不确定性）的概念可以解释量子理论的各种特征，特别是它可以解释叠加态量子系统缺乏价值确定性（Calosi and Wilson 2021）。这些形而上学策略并不是为了提供测量问题的新解决方案。相反，它们背后的想法是完善理论的整体形而上学理解，然后可以通过指定许多本体论概念来实现。
时空量子参考系和本征时叠加
在广义相对论中，时空的描述依赖于理想化的杆和时钟，它们确定了一个参考系。在任何具体场景中，参考系都与物理系统相关联，而物理系统最终是量子的。因此，物理定律的相对论描述需要考虑这样的量子参考系 (QRF)，通过它们可以赋予时空以操作意义。在这里，我们引入了时空量子参考系的概念，它与时空中的量子粒子相关联。这种表述的优点是将空间和时间放在同等地位，并允许我们从另一个量子系统的角度描述一组量子系统的动态演化，其中其余物理系统演化的参数与作为 QRF 的粒子的固有时间相一致。至关重要的是，两个不同 QRF 中的固有时间与标准变换无关，但它们可能相对于另一个处于量子叠加态。具体来说，我们考虑一个弱引力场中的 N 个相对论量子粒子系统，并引入一个永恒公式，其中 N 个粒子的全局状态似乎“冻结”，但动态演化以关系量的形式恢复。粒子的位置和动量希尔伯特空间用于通过变换到粒子的局部框架来固定 QRF，使得度量在 QRF 的原点处是局部惯性的。内部希尔伯特空间对应于时钟空间，它在粒子的局部框架中保持适当的时间。得益于这种完全关系的构造，我们展示了从 QRF 的角度看，剩余粒子如何在关系变量中动态演化。这里提出的构造包括当忽略外部自由度时非相互作用时钟的 Page-Wootters 机制。最后，我们发现可以在 QRF 中观察到引力红移的量子叠加和特殊相对论时间膨胀的量子叠加。
通过相关概念替换时空距离的概念
一般相对论和量子理论的发现都需要放弃重大误解。今天，统一量子理论和一般相对论非常困难的事实表明，至少需要再克服一个重大的误解。但是，可能需要放弃对时空和物质本质的深刻信念，以清除发展量子重力理论的道路？关于时空和物质的一种信念是，尽管它们确实相互作用，但它们从根本上是不同的，时空代表一个阶段，这本身是动力学的，在哪个阶段，以巨大或无质量物质的形式演员在其中移动。本研究提出了[1]中口头提出的想法，询问舞台和演员的图片是否可能是需要放弃的误解，它探索了新图片所存在的一种可能性。
广义Vaidya时空中的负能量
在1969年R. Penrose理论上预测了在衰减或碰撞过程中KERR指标中负能量形成的影响。此外，还研究了具有负能量的颗粒的大地测量学的性质[1，2]。表明，在旋转黑洞的巨石中，对于此类颗粒的封闭轨道是不存在的。该测量学必须从引力半径内的区域出现。此外，还研究了Schwarzschild时空中具有负能量的颗粒。A. Grib和Yu。V. Pavlov [3]。他们表明，具有负能量的颗粒只能存在于事件视野内部的区域。然而，施瓦茨柴尔德黑洞是永恒的，我们必须考虑重力崩溃，以谈论具有负能量的颗粒的大地测量学的过去。黑洞被认为是严重重力崩溃的唯一结果。P。Joshi [4]表明，重力崩溃的结果可能是裸露的奇异性（有关详细信息，请参见[5，6]）。这意味着在重力崩溃过程中，奇异性形成的时间小于明显的地平线形成时间，并且存在一个非跨空间，未来指导的大地测量学家族，这些家族过去终止于中央奇异性。M. Mkenyley等。 调查了有关广义vaidya时空的重力崩溃的问题[7]，并表明这种崩溃的结果可能是赤裸裸的奇异性。M. Mkenyley等。调查了有关广义vaidya时空的重力崩溃的问题[7]，并表明这种崩溃的结果可能是赤裸裸的奇异性。此外，还获得了质量功能的条件[8，9]。vaidya时空是宇宙审查制度侵犯的最早例子之一[10]。通常的Vaidya时空具有以下形式：
时空作为量子纠错码？ - 研究
AdS/CFT 对应关系是一本词典，将 ð d + 1 Þ 维反德西特时空体引力理论 (AdS) 与 ad 维边界共形场论 (CFT) 联系起来。这种对应关系是部分构建的理论 (AdS 引力) 与当前具有完整数学结构的理论 (CFT) 之间对偶性的一个例子。1 因此，它作为通向量子引力理论的一种手段，或者至少是通向广义相对论和量子场论之间调和的一种手段，具有重要意义。物理哲学家在分析这种对偶性的意义时并没有懈怠；特别是它如何接受现实主义的解释（Le Bihan & Read, 2018），以及如何从涌现的角度理解体理论和边界理论之间的关系（De Haro, 2017；De Haro, Mayerson, & Butter field, 2016；Dieks, van Dongen, & de Haro, 2015；Rickles, 2013；Teh, 2013；Vistarini, 2017）。最近，一项将 AdS/CFT 对应解释为擦除保护量子纠错码 (QECC) 的提议引起了人们的兴趣（Almheiri, Dong, & Harlow, 2015；Pastawski, Yoshida, Harlow, & Preskill, 2015；Harlow, 2018；Wolchover, 2019）。擦除保护 QECC 是一种将信息编码在多量子比特希尔伯特空间子空间元素中的程序，这样就可以检测和纠正因擦除而导致的错误。2 该提案引发了“时空是 QECC”的非正式主张（Preskill，2017 年；Wolchover，2019 年）。