量子糾纏可能與蟲洞有密切的關聯

    加入我們永遠收到最新的消息

星際效應

蟲洞(能夠把宇宙中兩個很遠的點連結在一起的理論)也許跟量子糾纏或量子纏結(quantum entanglement)的鬼魅般的現象(spooky phenomenon)有關聯,這是一種粒子不管距離多遠都可以互應的現象。

科學家一直在找一個理論可以解釋宇宙的一切。目前有兩種理論: 量子力學(宇宙中最小尺度的東西)和廣義相對論(宇宙中最大尺度的東西)。科學家一直在找可以結合這兩個理論在一起的理論。

愛因斯坦的廣義相對論推測有蟲洞(也曾叫愛因斯坦 – 羅森橋 Einstein-Rosen bridges)的存在。原則上這可以把宇宙扭曲,然後把宇宙中任何的一個洞串聯變成捷徑,科幻故事裡常出現的東西。

很有趣的是量子力學也有一種現象可以把東西做連結不管距離多遠(好幾光年遠也一樣),這叫做量子糾纏。

蟲洞2

愛因斯坦稱這現象為鬼魅般的超距作用(spooky action at a distance)。 許多的研究證明這現象是真的,而且可以當許多未來科技的基礎,像是超強大量子電腦,或無法被駭客入侵的量子編碼。

假如量子糾纏真的與蟲洞有關那麼它可以幫助結合量子力學與廣義相對論。

量子糾纏與蟲洞

史丹佛大學的理論物理學家Leonard Susskind與普林斯頓大學的理論物理學家Juan Martín Maldacena說蟲洞是兩個糾纏在一起的黑洞,與量子糾纏一樣。

黑洞糾纏

糾纏的黑洞可以由許多方法產生。例如兩個黑洞可以同時產生而自然糾纏在一起,或一個黑洞的輻射可以被另一個黑洞吸收,因此兩個黑洞糾纏在一起。

Maldacena與Susskind還說量子糾纏裡的粒子(像是電子與光子)也是由小型的蟲洞所糾纏。

全息圖(Holograms)與蟲洞

石溪大學的理論物理學家Kristan Jensen與他的同事Andreas Karch研究了粒子在超對性理論(supersymmetric theory)裡會有什麼行為,這理論說所有的次原子粒子都有一個還未被發現的超伴子(superpartner particles)。

超對性理論

這裡論裡說假如一個人想像某種量子力學系統只存在於三維空間,它的行為可以被四維空間裡的東西解釋(三維空間與時間)。我們的宇宙可以從一個更少維空間的現實裡產生的概念叫做全息影像(holography),就像一個2D的全息圖會讓你以為你在看3D的東西一樣。

全息圖

Jensen 與Karch發現假如你想像一對糾纏的粒子在四維空間裡,它也會在五維空間裡 跟蟲洞有一樣的行為,這可能表示量子糾纏與蟲洞是一樣的東西。

Jensen 說"糾纏的粒子是蟲洞系統裡的全息圖影像。這結果可以讓我們更加了解量子糾纏與時空(space-time)"

這些發現在11月20號的Physical Review Letters裡有報導。

不想要再錯過最有趣的科學新聞了嗎?

來源: Space