"Sabe-se que o entrelaçamento quântico está relacionada com questões profundas na unificação da relatividade ea mecânica quântica gerais, tais como o paradoxo informações buraco negro eo paradoxo firewall ", diz Hirosi Ooguri , um investigador principal na Universidade de Tokyo 's Kavli IPMU. "Nosso papel lança nova luz sobre a relação entre emaranhamento quântico e a estrutura microscópica do espaço-tempo através de cálculos explícitos. A interface entre a gravidade quântica e ciência da informação está se tornando cada vez mais importante para ambos os campos."
A colaboração de físicos e um matemático deu um passo significativo em direção a unificar a relatividade geral ea mecânica quântica, explicando como o espaço-tempo emerge de emaranhamento quântico em uma teoria mais fundamental. O documento anunciando a descoberta por Ooguri, com Caltech matemático Matilde Marcolli e estudantes de pós-graduação Jennifer Lin e Bogdan Stoica, será publicado em Physical Review Letters .
O Galaxy diário via Universidade de Tóquio
Físicos e matemáticos têm buscado uma Teoria de Tudo ( dedo do pé ) que unifica a relatividade geral ea mecânica quântica. A relatividade geral explica a gravidade e fenômenos em grande escala, tais como a dinâmica das estrelas e galáxias no universo, enquanto a mecânica quântica explica fenômenos microscópicos do subatômica para escalas moleculares.
O princípio holográfico mostrado na imagem abaixo é amplamente considerada como uma característica essencial de uma teoria bem sucedida de Tudo. O princípio holográfico afirma que a gravidade de um volume tridimensional pode ser descrito pela mecânica quântica numa superfície bidimensional do volume envolvente. Em particular, as três dimensões do volume deverá surgir a partir das duas dimensões da superfície. No entanto, a compreensão dos mecanismos de precisão para o surgimento do volume da superfície foi indescritível.
Agora, Ooguri e seus colaboradores descobriram que o entrelaçamento quântico é a chave para resolver esta questão. Usando uma teoria quântica (que não inclui a gravidade), eles mostraram como calcular a densidade de energia, que é uma fonte de interacções gravitacionais em três dimensões, usando dados de emaranhamento quânticos na superfície. Isto é análogo a diagnosticar as condições no interior do seu corpo, olhando para imagens de raios-X em folhas bidimensionais. Isto permitiu-lhes para interpretar propriedades universais de entrelaçamento quântico como condições para a densidade da energia que deveria ser satisfeita por qualquer consistente teoria quântica da gravidade , sem realmente incluir explicitamente gravidade na teoria. A importância do entrelaçamento quântico foi sugerido antes, mas seu real papel no surgimento do espaço-tempo não estava claro até que o novo papel por Ooguri e colaboradores.
Emaranhamento quântico é um fenômeno pelo qual estados quânticos tais como rotação ou polarização de partículas em locais diferentes não pode ser descrito de forma independente. Medição (e, por conseguinte, actua em) uma partícula também deve actuar sobre o outro, algo que Einstein chamado "assustador acção a distância . " O trabalho de Ooguri e colaboradores mostra que esse entrelaçamento quântico gera as dimensões adicionais da teoria gravitacional.
O Galaxy diário via Universidade de Tóquio
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