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绝热量子计算机上圈量子引力模拟的前奏
本文讨论了在绝热量子计算机上实现自旋网络状态的可能性，该状态用于环量子引力方法中的普朗克尺度物理。讨论的重点是应用当前可用的技术，并分析了 D-Wave 机器的一个具体示例。介绍了一类简单的自旋网络状态，可以在 D-Wave 量子处理器的 Chimera 图架构上实现。然而，需要超越当前可用的量子处理器拓扑来模拟更复杂的自旋网络状态。这可能会启发新一代绝热量子计算机。讨论了模拟环量子引力的可能性，并提出了一种使用绝热量子计算解决图不变标量（哈密顿）约束的方法。所提出的结果为未来在量子退火器上模拟普朗克尺度物理，特别是量子宇宙学配置奠定了基础。
量子引力以暗粒子形式局部大规模激发
我们渐近地构造了一个静态球形激发态，该激发态在可重正化量子引力中无奇点，具有无背景性质。其直径由量子引力的关联长度给出，比普朗克长度长 2 个数量级，外部有史瓦西尾。内部的量子引力动力学采用非微扰高阶修正表达式来描述，该表达式假设了动力学在强耦合的边缘消失的物理要求。运行耦合常数是非线性和非局域性的表现，通过将其近似为依赖于径向坐标的平均场来管理。如果质量是普朗克质量的几倍，我们可以建立一个包含运行效应的引力势线性化运动方程组，并获得激发态作为其解。它可能是暗物质的候选者，并将为黑洞物理学提供新的视角。
关于等效原理作为检测引力 t3 相的规范原理的可测试性
等效原理是爱因斯坦相对论的支柱之一，因此，它最初是在经典理论中表述的，经典理论中，点粒子的所有可观测量，特别是其位置、能量和质量，在粒子的任何状态下都是清晰的。其他原理也是如此，比如能量守恒定律，尽管如此，其在量子理论中的表达和有效性还是被广泛接受。然而，对于量子系统的等效原理的表述存在很大争议：这是因为量子系统可以存在于空间叠加中，而经典表述的等效原理并不直接涵盖这种情况。因此，有人提议将其扩展到量子系统 [ 1 – 3 ]；也有人声称量子系统违反了该原理（例如，参见 Anastopoulos 和 Hu 的引言 [ 4 ] 以及本文的参考文献）；有些人还声称这应该是引力状态降低的原因 [ 5 ]。这里讨论的重点是，等效原理意味着不同质量的粒子应该以相同的速率在相同的引力场中下落。然而，量子德布罗意波长是粒子质量的函数，因此不同质量的粒子在同一引力场中的干涉效果会有所不同。这似乎违反了等效原理的规定，即不同质量的粒子在同一场中的行为无法区分。正如我们将在下文中看到的，在我们提出的量子等效原理中，这并不是一个相关问题。我们相信，对于争议的其他方面也是如此，例如 Anastopoulos 和 Hu [ 4 ] 中提到的方面。在这里，我们想通过类似于能量守恒的方法将等效原理扩展到量子领域。也就是说，为了将该原理扩展到量子领域，我们将假设对于量子叠加的任何分支，该原理都成立。具体来说，我们假设，对于在位置 x 处尖锐的空间叠加态的每个分支，等效原理以其当前接受的形式之一成立：通过在 x 处的局部操作，均匀重力场 g 中静止的点粒子的运动状态与在 x 处经历加速度 − g 的点粒子的运动状态在经验上是无法区分的。
在一般对称远程引力中，DBI标量场宇宙学的动态系统分析。
•液体氩检测器的纯度监测器•用于黑暗光子检测的多层介电悬载板•光学超导过渡过渡边缘传感器中的黑暗计数•月球任务材料的光电收益率•Xenon探测器
量子引力中的真空能量问题和基本粒子的质量
宇宙常数问题被认为是理论物理学中最重要的未解决的问题之一，特别是考虑到爱因斯坦广义相对论、粒子物理学和宇宙学标准模型的成功[1,2]，以及暗能量的发现[3]（可以转化为一个小的正宇宙常数）。这个结果似乎与有效场论（EFT）背景下真空能量的正则估计存在明显矛盾[1,2]。我们注意到，规范理论和引力中真空的性质比我们以前想象的要丰富得多，正如最近在[4]、[5]中阐明的那样。此外，引力熵、全息术和相关的量子信息理论思想等概念是我们理解量子引力理论的重要组成部分[6]，它们使 EFT 方法的应用复杂化[7]。
从普朗克尺度离散量子引力理论恢复广义相对论
1 本文的论证也不需要因果集程序中的动态假设。因为我们的主题是恢复整个 4 维时空，所以我们可以将每个因果集视为一个整体，而不管它可能如何动态形成。但我们注意到，事实上因果集程序：(i) 对因果集具有经典动力学，具有许多优点 (Rideout and Sorkin 2000) ；以及 (ii) 至于量子动力学，支持路径积分方法，尽管尚未找到完全令人满意的动力学。本文的较长版本 (Butterfield and Dowker 2021) 讨论了 (i) 和 (ii) 的某些方面。
相关失相通道中引力猫态的量子性
引力猫态，引力场充当着一个环境，其中宏观物体（类似于薛定谔的猫）以不同引力态的叠加存在。这些状态不仅具有理论意义，而且也为实验探索带来了希望，为研究引力和量子力学的相互作用打开了独特的窗口 [6,7]。从历史上看，围绕与此相关的一个基本问题一直存在讨论：我们如何确认引力是否必须被视为一种量化现象，或“为什么我们需要量化一切，包括引力” [8]？此外，是否存在一种普遍适用的实验方法，可以确定引力是否在量子层面上起作用 [9,10]？根据量子信息论的某些观点，有人认为，能够在两个系统之间产生纠缠的相互作用必然具有量子特性。因此，量子引力的一个重要指标是观察到由引力相互作用引起的大质量态之间的纠缠[11,12]。与目前依赖于检测引力介导的纠缠的测试相反，Lami等人[13]最近提出了一种仅关注相干态的新方法。有趣的是，他们的方法不需要产生广泛离域的运动状态或检测纠缠，因为纠缠不会发生在该过程的任何阶段。因此，近年来，引力猫态的研究引起了相当大的关注[14-17]，这受到理论框架和实验技术的进步的刺激。一些研究人员利用引力波探测、量子光学和精密测量技术等工具，提出了各种生成和观察引力猫态的方案。这些努力不仅深化了
利用量子信息技术通过t3引力相检验时空的等效原理和离散性
我们提出了一项基于当今量子信息技术的新思想实验，通过 Bose-Marletto-Vedral (BMV) 效应 [ 1 – 4 ] 测量量子引力效应，揭示引力 t 3 相位项、其与低能量子引力现象的预期关系，并检验广义相对论的等效原理。这里提出的技术有望通过分析与量子系统测量过程的理想输出相关的随机噪声来揭示引力场涨落。为了提高灵敏度，我们建议将引力场涨落随时间对一系列独立测量输出的影响累积起来，这些测量作用于粒子纠缠态，就像在构建量子加密密钥时一样，并从相关的时间序列中提取预期引力场涨落的影响。事实上，通过共享最大纠缠态的粒子构建的理想量子密钥由一串不相关符号的随机序列表示，该序列在数学上可以用完美的白噪声来描述，这是一个均值为零且在不同时间取值之间没有相关性的随机过程。引力场扰动（包括量子引力涨落和引力波）会引入额外的相位项，使用于构建量子密钥的纠缠对退相干，从而使白噪声着色 [ 5 , 6 ]。我们发现，这种由大质量中观粒子构建的装置可以揭示 t 3 引力相位项，从而揭示 BMV 效应。
中学地球科学：空间科学
宇宙中的每个物体都有质量，质量会对其他物体施加引力。引力总是具有吸引力，物体的质量决定了引力的强度。任何两个质量之间的引力取决于质量的大小，质量越大，引力越大。两个大质量的例子是地球和月球。由于地球和月球都相对较大，它们之间有很大的引力，不能彼此独立移动。月球朝向地球中心的引力和月球原始运动的前进速度使月球以椭圆形模式绕地球运动。同样的关系也适用于太阳和围绕太阳运行的其他行星。
15.1 未来之路 15.2 最大老化原则
您可能会想，考虑到我们迄今为止所做的一切，解决这些问题应该不会太难。毕竟，我们将电力和磁力和场重新表述为协变相对论语言。对于引力来说，这又会有多难呢？正如我们将在本笔记的下一节中开始看到的，引力引入了复杂性，使得描述引力变得更加困难。事实上，严格地介绍所有细节远远超出了 8.033 的范围。我们将在这堂课中进行更具描述性的分析，看看我们迄今为止学到的技巧对引力不起作用的原因。然后，我们将检查如何继续回答上述两个问题中的第一个问题的高级概要。超出该高级概要大约需要 8.962 学期的一半时间。希望进一步学习该主题的学生可以查看课程 8.228（在 IAP 期间提供），并可能考虑在将来的某个时间点选修 8.962。一旦我们对引力的产生有了大致的了解，描述引力如何作用于物体就不超出 8.033 的课时范围了。探索相对论引力如何作用以及它与牛顿引力有何不同将是我们本学期最后几周的主要工作。要做到这一点，我们首先需要确定一些重要原则。