奇点分辨率、暗物质和暗能量:人们一直期望量子力学能够解决经典时空奇点问题。在最近的一篇论文(Das, Phys. Rev. D89 (2014) 084068)中,人们发现这可以通过一种简单的方式实现:在 Raychaudhuri 方程中用量子(Bohmian)轨迹取代经典测地线(该方程通过霍金-彭罗斯奇点定理预测所有经典测地线都是不完整的,时空是奇异的),并表明这些量子轨迹实际上是完整的。换句话说,自然界中基本粒子的量子轨迹将永远延续下去,永远不会遇到任何奇点。此外,这还产生了一种新的量子势,它转化为弗里德曼方程中的宇宙常数项,而弗里德曼方程控制着我们宇宙的演化。由于对量子波函数有一些合理的假设,即它在大尺度上是均匀和各向同性的,与宇宙学原理一致),并且它代表具有小质量的引力子或轴子的凝聚体,与所有理论和观察一致,然后正确地再现了自然界中观察到的小宇宙常数(暗能量)(Ali,Das,Phys. Lett. B741(2015)276)。我们还计算了这种凝聚体的临界温度
近年来,在建立几何与引力与量子纠缠之间的新关系方面取得了重大进展。一个重要的例子是 Ryu-Takayanagi 公式 [1],它在 AdS = CFT 对应关系 [2] 的背景下将共形场论 (CFT) 的纠缠熵与反德西特 (AdS) 空间中极小曲面的面积联系起来。此外,ER¼EPR 猜想 [3] 认为,热场双态 (TFD) 中的纠缠可以通过 AdS 空间中不可穿越虫洞中的测地线全息实现。测地线的长度(横跨 AdS 空间的两个边界)量化了纠缠量 [4]。在更简单的环境中,半经典惠勒虫洞 [5,6] 提供了一个早期的例子。该解的一个重要特征是所涉及的磁场不能以矢量势的形式全局写出。这相当于非精确辛形式,产生量化通量,类似于磁单极子 [7] 。最近,H. Verlinde [8] 通过分析虫洞的配分函数研究了量子力学虫洞的例子。对于具有非精确辛形式的系统,热配分函数变为
经典的霍金宇宙奇点定理 [ 10 ,第 272 页] 证明了空间封闭时空在未来某个阶段会膨胀时存在过去类时间测地线不完备性。该奇点定理要求时空的 Ricci 张量满足强能量条件,即对所有类时间矢量 X ,Ric ( X , X ) ≥ 0。在遵循爱因斯坦方程且具有正宇宙常数 > 0 的时空中,通常不满足此能量条件,因此该结论不一定成立;测地线完备的德西特空间就是一个直接的例子。但这不仅仅是真空时空的特征;具有正宇宙常数的充满尘埃的 FLRW 时空提供了其他例子。对于 [8,第 3 节] 中讨论的 FLRW 模型,共动柯西曲面被假定为紧致的,并且除了时间相关的尺度因子外,曲率均为常数 k = + 1 , 0 , − 1。这三种情况在拓扑上截然不同。例如,在 k = + 1(球面空间)的情况下,柯西曲面具有有限基本群,而在 k = 0 , − 1(环形和双曲 3 流形)的情况下,基本群是无限的。此外,只有在 k = + 1 的情况下,过去大爆炸奇点才可以避免。
双曲性由格罗莫夫 [ Gro87 ] 引入,是几何群论中最突出的负曲率概念,具有强大的代数和算法意义 [ Gro87 、 Pau91 、 DG11 、 Sel95 、 ECH ` 92 ]。许多重要的群都具有某些负曲率,但不是双曲的,包括群的自由积、映射类群、许多三维流形的基本群、某些阿廷群和克雷莫纳群。这一观察导致了对双曲群各种推广的研究,例如相对双曲群 [ Far98 、 Osi06 、 Bow12 ]、圆柱双曲群 [ Osi16 、 DGO17 ] 和 Morse 局部到整体 (MLTG) 群 [ RST22 ]。对于任何这些推广,很自然地会问它们满足负曲率的哪些方面。本文重点讨论 MLTG 群。MLTG 群的一个主要特征是在 [ RST22 ] 中引入的,它能够消除 Morse 测地线的病态行为。例如,如果一个 MLTG 群包含 Morse 测地线,则它有一个 Morse 元;如果它包含 Morse 元,则它有一个与 F2 同构的子群。这对于一般群来说并非如此 [ Fin17 , OOS09 ]。因此,很自然地,我们会问,消除病态行为是否足以确保圆柱双曲性。
Nielsen 的量子态复杂性方法将准备状态所需的量子门的最小数量与用酉变换流形上的某个范数计算的测地线长度联系起来。对于二分系统,我们研究了绑定复杂性,它对应于作用于单个子系统的门没有成本的范数。我们将问题简化为研究施密特系数流形上的测地线,并配备适当的度量。绑定复杂性与其他量(如分布式计算和量子通信复杂性)密切相关,并且在 AdS/CFT 的背景下提出了全息对偶。对于具有黎曼范数的有限维系统,我们发现了绑定复杂性与最小 Rényi 熵之间的精确关系。我们还发现了最常用的非黎曼范数(所谓的 F 1 范数)的分析结果,并为量子计算和全息术中普遍存在的状态复杂性相关概念提供了下限。我们论证说,我们的结果适用于分配给作用于子系统的生成器的一大类惩罚因子。我们证明,我们的结果可以借用来研究 F 1 范数情况下单个自旋的通常复杂度(非约束性),而这在之前的文献中是缺乏的。最后,我们推导出多部分约束复杂度的界限以及相关(连续)电路复杂度,其中电路最多包含 2 个局部相互作用。
用两种不同的方法计算持续时间过程也很容易。普朗克自由光子的波长比普朗克凝聚光子的波长长 2π 倍,等于普朗克长度。自然,部署这种波长需要的时间等于 2πt p 。第二个类似的解决方案来自普朗克黑洞的形成时间。根据因果关系原理,它等于其测地线长度的一半除以光速,即 2πt p 。这个惊人的巧合绝非偶然,因为它证明了大爆炸时所有过程的完全和普遍同步。
编辑:Hubert Saleur 我们研究在配备 Fubini-Study 度量的 Bloch 球面上连接任意源状态和目标状态的时间最优和时间次优量子哈密顿演化的复杂性。这项研究分多个步骤进行。首先,我们通过路径长度、测地线效率、速度效率和连接源状态和目标状态的相应动态轨迹的曲率系数来描述每个幺正薛定谔量子演化。其次,从经典的概率设置开始,在仅对系统物理有部分了解的情况下,可以使用所谓的信息几何复杂性来描述弯曲统计流形上熵运动的复杂性,然后我们过渡到确定性量子设置。在这种情况下,在提出量子演化的复杂性定义之后,我们提出了量子复杂性长度尺度的概念。具体来说,我们讨论了这两个量的物理意义,即布洛赫球面上指定从源状态到目标状态的量子力学演化的区域的可访问(即部分)和可访问(即全部)参数体积。第三,在计算了两个量子演化的复杂性测量和复杂性长度尺度之后,我们将我们的测量行为与路径长度、测地线效率、速度效率和曲率系数的行为进行比较。我们发现,一般来说,高效的量子演化比低效的演化复杂度要低。然而,我们还观察到复杂性不仅仅是长度。事实上,弯曲程度足够的长路径可以表现出比曲率系数较小的短路径更简单的行为。
1977 年至 1990 年,Walden 与墨西哥飞艇制造公司 SPACIAL S.A. 的创始人 Mario Sánchez-Roldan 合作,设计和开发了一系列采用透镜状刚性测地线空间框架船体的飞艇。合作成果包括小尺寸 XEM-4 刚性透镜状飞艇演示器和全尺寸 SPACIAL MLA-32-B,后者于 1989 年 6 月首次飞行,成为 50 年来第一艘现代载人刚性飞艇。此次合作还验证了 Walden 的测地线船体设计规范,该规范用于 LTAS 飞艇设计。1997 年,该公司获得了第一批投资者,公司名称更改为 LTAS / CAMBOT LLC,以反映他们开发远程控制高空平台 (HAP)(称为 CAMBOT)的计划。Robert Ellingwood 成为该公司的总裁。2003 年,该公司更名为 LTAS Holdings LLC 和 LTAS International LLC (LTASI)。LTAS Holdings 是 Michael Walden 专利的受让人,并授权使用该知识产权 (IP)。LTASI 是 IP 应用的被许可人。此外,2003 年,一群外国投资者提供资金开发和建造大型 DCB 原型飞艇,最初打算将其作为 30-XB / 技术演示器,并被简单地指定为 TD1,后来被指定为 TD2。Michael Walden 于 2005 年离开 LTAS Holdings 和 LTASI。当时,LTAS 公司计划开发基于 TD2 设计的 New Frontier DCB 飞艇系列。这些公司于
英国计量研究所操作该时钟并通过 150 公里的玻璃光纤链路将其频率传输到位于都灵的意大利国家计量研究所 INRIM,在那里使用第二台原子钟测量锶钟的频率。在 INRIM 对两个时钟进行第二次(后续)比较后,可以通过 LSM 和 INRIM 之间的高度差(约 1000 米)确定锶钟的频率变化。相对频率变化约为然后观察到 1 · 10 –13。通过将频率变化乘以光速的平方,可以得到潜在的电位变化。汉诺威大学此前已利用传统的测地线测量方法测定了重力势能的确切差异。两次测量的结果一致。
光学原子钟和光学时间传输的最新进展为基础物理测试和计时应用的精密计量提供了新的可能性。这里我们描述了一个太空任务概念,该概念将把最先进的光学原子钟放置在地球偏心轨道上。高稳定性激光链路将把轨道航天器的相对时间、范围和速度连接到地面站。这次任务的主要目标是测试引力红移,这是广义相对论的经典测试,灵敏度是当前极限的 30,000 倍。其他科学目标包括其他相对论测试、增强对暗物质和基本常数漂移的搜索,以及建立高精度国际时间/测地线参考。1. 简介