信息守恒

2025-02-05 机构名称:

今年（2022 年）诺贝尔物理学奖获奖主题为“纠缠与量子信息：量子力学与科学的新革命”

摘要 . 本文从更广泛、更哲学的角度讨论了今年诺贝尔物理学奖，该奖项旨在表彰纠缠实验“打破贝尔不等式，开创量子信息科学”。该奖项以诺贝尔奖的权威性为“经典”量子力学之外的一个新科学领域赋予了合法性，该领域与泡利的“粒子”能量守恒范式有关，因而也与遵循该范式的标准模型有关。人们认为，最终的未来量子引力理论属于新建立的量子信息科学。纠缠因其严格描述、非幺正性以及非局域和超光速物理信号“幽灵般地”（用爱因斯坦的华丽词藻）同步和传输超距非零作用而涉及非厄米算子，可以被认为是量子引力，而根据广义相对论，它的局域对应物就是爱因斯坦引力，从而开辟了一条不同于标准模型“二次量化”的量子引力替代途径。因此，纠缠实验一旦获得诺贝尔奖，将特别推出以“量子信息科学”为基础的量子引力相关理论，因此被认为是广义量子力学共享框架中的非经典量子力学，它遵循量子信息守恒而不仅仅是能量守恒。宇宙“暗相”的概念自然与已得到充分证实的“暗物质”和“暗能量”相联系，而与经典量子力学和标准模型所固有的“光相”相对立，后者遵循量子信息守恒定律，可逆因果关系或能量与信息的相互转化是有效的。神秘的大爆炸（能量守恒定律普遍成立）将被一种无所不在、无时不在的退相干介质所取代，这种介质将暗相和非局域相转化为光相和局域相。前者只是后者的一个整体形象，事实上它更多地是从宗教而不是科学中借用的。今年的诺贝尔物理学奖预示着一种范式转变，随之而来的是物理、方法论和适当的哲学结论。例如，科学的思维理论也应该起源于宇宙的暗相：可能只是由物理上完全属于光相的神经网络近似地建模。打破泡利范式带来了几个关键的哲学序列：（1）建立了宇宙的“暗”相，与“明”相相对，只有对“暗”相，笛卡尔的“身体”和“精神”二分法才有效；（2）量子信息守恒与暗相相关，进一步将能量守恒推广到明相，有效地允许物理实体“从虚无中”出现，即，来自暗阶段，其中能量和时间彼此不可分割；（3）可逆因果关系是暗阶段所固有的；（4）引力仅从数学上解释：作为有限性对无限性的不完整性的一种解释，例如，遵循关于算术与集合论关系的哥德尔二分法（“要么矛盾，要么不完整性”）；（5）层次结构概念仅限于光阶段；（6）在暗阶段，量子的两个物理极端与整个宇宙的可比性遵循量子信息守恒，类似于库萨的尼古拉斯的哲学和神学世界观。关键词：经典量子力学、宇宙的暗相和明相、暗能量和暗物质、爱因斯坦、能量守恒、纠缠、广义相对论、量子力学中的厄米量和非厄米量、局域性和非局域性、泡利粒子范式、量子引力、量子信息、量子信息守恒、量子比特、标准模型、幺正性和非幺正性

查看详细

File

2022-09-30 机构名称:

黑洞蒸发的简单全息模型

摘要：最近有几篇论文表明，纠缠楔重构与 AdS/CFT 中黑洞蒸发的幺正性之间存在密切的关系。然而，这些论文的分析有一个相当令人费解的特点：所有计算都是使用体动力学进行的，而体动力学本质上是霍金用来预测信息丢失的动力学，但应用纠缠楔重构的思想似乎表明佩奇曲线与信息守恒一致。为什么同一模型中的两个不同计算会给出不同的佩奇曲线答案？在本文中，我们提出了一对新模型来澄清这种情况。我们的第一个模型给出了幺正黑洞蒸发的全息图解，其中霍金辐射的类似物按预期净化自身，这种净化由纠缠楔分析重现。此外，光滑的黑洞内部一直持续到蒸发过程的最后阶段。我们的第二个模型对体积演化导致信息丢失的情况给出了另一种全息解释：与迄今为止提出的模型不同，这种体积信息丢失可以通过纠缠楔分析正确再现。这说明量子极值表面在某种意义上是运动学的：它们计算的熵的时间依赖性取决于体积动力学的选择。在这两个模型中，都无需考虑体积量子校正：经典极值表面足以完成这项工作。我们认为，我们的第一个模型是对蒸发黑洞实际发生情况的正确类比，但我们也强调，任何信息问题的完全解决都需要了解非微扰体积动力学。

查看详细