Fysikere lager et ormehull ved hjelp av en kvantedatamaskin PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertikalt søk. Ai.

Fysikere lager et ormehull ved hjelp av en kvantedatamaskin

Introduksjon

Fysikere har angivelig skapt det første ormehullet noensinne, en slags tunnel teoretisert i 1935 av Albert Einstein og Nathan Rosen som fører fra et sted til et annet ved å gå over i en ekstra dimensjon av rommet.

Ormehullet dukket opp som et hologram ut av kvantebiter med informasjon, eller "qubits", lagret i små superledende kretser. Ved å manipulere qubitene sendte fysikerne så informasjon gjennom ormehullet, de rapporterte i dag i tidsskriftet Natur.

Teamet, ledet av Maria Spiropulu fra California Institute of Technology, implementerte den nye "ormehull-teleporteringsprotokollen" ved å bruke Googles kvantedatamaskin, en enhet kalt Sycamore som ligger hos Google Quantum AI i Santa Barbara, California. Med dette første av sitt slag «kvantegravitasjonseksperiment på en brikke», som Spiropulu beskrev det, slo hun og teamet hennes en konkurrerende gruppe fysikere som har som mål å gjøre ormehull-teleportering med IBM og Quantinuums kvantedatamaskiner.

Da Spiropulu så nøkkelsignaturen som indikerte at qubits passerte gjennom ormehullet, sa hun: "Jeg ble rystet."

Eksperimentet kan sees på som bevis for det holografiske prinsippet, en gjennomgripende hypotese om hvordan de to pilarene i grunnleggende fysikk, kvantemekanikk og generell relativitetsteori, passer sammen. Fysikere har forsøkt siden 1930-tallet for å forene disse usammenhengende teoriene - den ene, en regelbok for atomer og subatomære partikler, den andre, Einsteins beskrivelse av hvordan materie og energi forvrider rom-tidsstoffet, og genererer tyngdekraft. Det holografiske prinsippet, som har steget siden 1990-tallet, antyder en matematisk ekvivalens eller "dualitet" mellom de to rammene. Den sier at det bøyelige rom-tidskontinuumet beskrevet av generell relativitet egentlig er et kvantesystem av partikler i forkledning. Rom-tid og gravitasjon kommer fra kvanteeffekter omtrent som et 3D-hologram projiserer ut av et 2D-mønster.

Introduksjon

Det nye eksperimentet bekrefter faktisk at kvanteeffekter, av den typen vi kan kontrollere i en kvantedatamaskin, kan gi opphav til et fenomen som vi forventer å se i relativitetsteorien – et ormehull. Det utviklende systemet med qubits i Sycamore-brikken "har denne virkelig kule alternative beskrivelsen," sa John Preskill, en teoretisk fysiker ved Caltech som ikke var involvert i eksperimentet. "Du kan tenke på systemet på et helt annet språk som gravitasjon."

For å være tydelig, i motsetning til et vanlig hologram, er ikke ormehullet noe vi kan se. Selv om det kan betraktes som "et filament av ekte romtid," ifølge medforfatter Daniel Jafferis fra Harvard University, ledende utvikler av ormhull-teleporteringsprotokollen, er det ikke en del av den samme virkeligheten som vi og Sycamore-datamaskinen bor i. Det holografiske prinsippet sier at de to virkelighetene - den med ormehullet og den med qubitene - er alternative versjoner av den samme fysikken, men hvordan man skal konseptualisere denne typen dualitet er fortsatt mystisk.

Det vil være delte meninger om de grunnleggende implikasjonene av resultatet. Det er avgjørende at det holografiske ormehullet i eksperimentet består av en annen type rom-tid enn rom-tid i vårt eget univers. Det kan diskuteres om eksperimentet fremmer hypotesen om at romtiden vi bor i også er holografisk, mønstret av kvantebiter.

"Jeg tror det er sant at tyngdekraften i universet vårt kommer fra noen kvante [biter] på samme måte som dette lille endimensjonale ormehullet for babyen kommer" fra Sycamore-brikken, sa Jafferis. "Selvfølgelig vet vi det ikke sikkert. Vi prøver å forstå det."

Inn i ormehullet

Historien om det holografiske ormehullet sporer tilbake til to tilsynelatende ubeslektede artikler publisert i 1935: en av Einstein og Rosen, kjent som ER, den andre av de to og Boris Podolsky, kjent som EPR. Både ER- og EPR-papirene ble i utgangspunktet bedømt som marginale verk av den store E. Det har endret seg.

I ER-avisen snublet Einstein og hans unge assistent, Rosen, over muligheten for ormehull mens de forsøkte å utvide generell relativitet til en enhetlig teori om alt - en beskrivelse ikke bare av rom-tid, men av de subatomære partiklene som er suspendert i den. De hadde funnet seg til rette i rom-tidsstoffet som den tyske fysiker-soldaten Karl Schwarzschild hadde funnet blant den generelle relativitetsteoriens folder i 1916, bare måneder etter at Einstein publiserte teorien. Schwarzschild viste at masse gravitasjonsmessig kan tiltrekke seg så mye at den blir uendelig konsentrert på et punkt, og krummer romtiden så skarpt der at variablene blir uendelige og Einsteins ligninger feiler. Vi vet nå at disse "singularitetene" eksisterer i hele universet. De er punkter vi verken kan beskrive eller se, hver og en skjult i midten av et sort hull som gravitasjonsmessig fanger alt nærliggende lys. Singulariteter er der en kvanteteori om tyngdekraft er mest nødvendig.

Introduksjon

Einstein og Rosen spekulerte i at Schwarzschilds matematikk kan være en måte å plugge elementærpartikler inn i generell relativitet. For å få bildet til å fungere, klippet de singulariteten ut av ligningene hans, og byttet inn nye variabler som erstattet det skarpe punktet med et ekstradimensjonalt rør som glir til en annen del av rom-tid. Einstein og Rosen hevdet, feilaktig men forutseende, at disse "broene" (eller ormehullene) kan representere partikler.

Ironisk nok, i deres forsøk på å koble sammen ormehull og partikler, vurderte ikke duoen det merkelige partikkelfenomenet de hadde identifisert to måneder tidligere med Podolsky, i EPR-artikkelen: kvanteforviklinger.

Sammenfiltring oppstår når to partikler samhandler. I følge kvanteregler kan partikler ha flere mulige tilstander samtidig. Dette betyr at en interaksjon mellom partikler har flere mulige utfall, avhengig av hvilken tilstand hver partikkel er i til å begynne med. Imidlertid vil deres resulterende tilstander alltid være knyttet - hvordan partikkel A ender opp avhenger av hvordan partikkel B blir. Etter en slik interaksjon har partiklene en delt formel som spesifiserer de ulike kombinerte tilstandene de kan være i.

Den sjokkerende konsekvensen, som fikk EPR-forfatterne til å tvile på kvanteteorien, er «skummel handling på avstand», som Einstein sa det: Å måle partikkel A (som plukker ut en virkelighet blant dens muligheter) bestemmer umiddelbart den tilsvarende tilstanden til B, uansett hvor langt unna B er.

Entanglement har skutt opp i oppfattet betydning siden fysikere oppdaget på 1990-tallet at det tillater nye typer beregninger. Sammenfiltring av to qubits - kvanteobjekter som partikler som eksisterer i to mulige tilstander, 0 og 1 - gir fire mulige tilstander med forskjellige sannsynligheter (0 og 0, 0 og 1, 1 og 0, og 1 og 1). Tre qubits gir åtte samtidige muligheter, og så videre; kraften til en "kvantedatamaskin" vokser eksponentielt med hver ekstra sammenfiltrede qubit. Orkestrer forviklingen på en smart måte, og du kan kansellere alle kombinasjoner av 0-ere og 1-ere bortsett fra sekvensen som gir svaret på en utregning. Prototype kvantedatamaskiner laget av noen dusin qubits har materialisert seg de siste par årene, ledet av Googles 54-qubit Sycamore-maskin.

I mellomtiden har kvantegravitasjonsforskere fiksert seg på kvanteforviklinger av en annen grunn: som den mulige kildekoden til rom-tid-hologrammet.

ER = EPJ

Snakken om fremvoksende rom-tid og holografi startet på slutten av 1980-tallet, etter at sorte hull-teoretikeren John Wheeler forkynte synspunktet om at rom-tid og alt i den kan komme fra informasjon. Snart lurte andre forskere, inkludert den nederlandske fysikeren Gerard 't Hooft, på om denne fremveksten kan ligne projeksjonen av et hologram. Eksempler hadde dukket opp i svarte hull-studier og i strengteori, der én beskrivelse av et fysisk scenario kunne oversettes til et like gyldig syn på det med én ekstra romlig dimensjon. I en artikkel fra 1994 med tittelen "Verden som et hologram, " Leonard Susskind, en kvantetyngdekraftteoretiker ved Stanford University, konkretiserte 't Hoofts holografiske prinsipp, og argumenterte for at et volum av bøyd romtid beskrevet av generell relativitetsteori er ekvivalent, eller "dobbelt", med et system av kvantepartikler på regionens lavere dimensjonale grense.

Et viktig eksempel på holografi kom tre år senere. Juan Maldacena, en kvantetyngdekraftteoretiker nå ved Institute for Advanced Study i Princeton, New Jersey, oppdaget at et slags mellomrom kalt anti-de Sitter (AdS)-rom, faktisk er et hologram.

Introduksjon

Det faktiske universet er de Sitter-rom, en stadig voksende sfære drevet utover av sin egen positive energi. Derimot er AdS-rom tilført negativ energi – som et resultat av en forskjell i fortegnet til én konstant i ligningene for generell relativitet – og gir rommet en "hyperbolsk" geometri: Objekter krymper når de beveger seg utover fra midten av rommet, blir uendelig liten ved en ytre grense. Maldacena viste at rom-tid og tyngdekraft inne i et AdS-univers nøyaktig samsvarer med egenskapene til et kvantesystem på grensen (spesifikt et system kalt en konform feltteori, eller CFT).

Maldacenas bombshell fra 1997 som beskriver denne "AdS/CFT-korrespondansen" har blitt sitert av påfølgende studier 22,000 XNUMX ganger - mer enn to ganger om dagen i gjennomsnitt. "Å prøve å utnytte ideer basert på AdS/CFT har vært hovedmålet til tusenvis av de beste teoretikere i flere tiår," sa Peter Woit, en matematisk fysiker ved Columbia University.

Da Maldacena selv utforsket AdS/CFT-kartet mellom dynamiske romtider og kvantesystemer, gjorde han en ny oppdagelse om ormehull. Han studerte et spesielt sammenfiltringsmønster som involverte to sett med partikler, der hver partikkel i det ene settet er sammenfiltret med en partikkel i det andre. Maldacena viste at denne tilstanden er matematisk dual til et ganske dramatisk hologram: et par sorte hull i annonseplassen hvis indre kobles sammen via et ormehull.

Et tiår måtte gå før Maldacena, i 2013 (under omstendigheter som "for å være ærlig, jeg husker ikke," sier han), innså at oppdagelsen hans kan bety en mer generell samsvar mellom kvanteforviklinger og forbindelse via ormehull. Han laget en kryptisk liten ligning - ER = EPR - i en e-post til Susskind, som forsto det umiddelbart. De to raskt utviklet formodningen sammen, og skriver: "Vi argumenterer for at Einstein Rosen-broen mellom to sorte hull er skapt av EPR-lignende korrelasjoner mellom mikrotilstandene til de to sorte hullene," og at dualiteten kan være mer generell enn som så: "Det er veldig fristende å Tenk det noen EPJ-korrelert system er forbundet med en slags ER-bro."

Kanskje et ormehull forbinder hvert sammenfiltrede par av partikler i universet, og danner en romlig forbindelse som registrerer deres delte historier. Kanskje Einsteins anelse om at ormehull har med partikler å gjøre var riktig.

En solid bro

Da Jafferis hørte Maldacena forelese om ER = EPR på en konferanse i 2013, innså han at den antatte dualiteten burde tillate deg å designe skreddersydde ormehull ved å skreddersy sammenfiltringsmønsteret.

Standard Einstein-Rosen-broer er en skuffelse for sci-fi-fans overalt: Hvis en ble dannet, ville den raskt kollapset under sin egen tyngdekraft og klemt av lenge før et romskip eller noe annet kunne komme gjennom. Men Jafferis forestilte seg å strenge en ledning eller en annen fysisk forbindelse mellom de to settene med sammenfiltrede partikler som koder for et ormehulls to munner. Med denne typen kobling vil operasjon på partiklene på den ene siden indusere endringer i partiklene på den andre, kanskje åpne ormehullet mellom dem. "Kan det være det som gjør ormehullet gjennomkjørbart?" Jafferis husker at han undret seg. Etter å ha vært fascinert av ormehull siden barndommen – et vidunderbarn i fysikk, begynte han ved Yale University som 14-åring – forfulgte Jafferis spørsmålet «nesten for moro skyld».

Introduksjon

Tilbake på Harvard, han og Ping Gao, hans hovedfagsstudent på den tiden, og Aron Wall, den gang en gjesteforsker, beregnet til slutt at ved å koble to sett med sammenfiltrede partikler, kan du utføre en operasjon på det venstre settet som, i det doble, høyere dimensjonale rom-tidsbildet, holder ormehullet åpent. til høyre munn og skyver en qubit gjennom.

Jafferis, Gao og Wall's 2016 oppdagelse av dette holografiske, traverserbare ormehullet ga forskere et nytt vindu inn i holografiens mekanikk. "Det faktum at hvis du gjør de riktige tingene fra utsiden, kan du ende opp med å komme gjennom, det betyr også at du kan se innsiden" ormehullet, sa Jafferis. "Det betyr at det er mulig å undersøke dette faktum at to sammenfiltrede systemer blir beskrevet av en tilkoblet geometri."

I løpet av måneder hadde Maldacena og to kolleger bygget på ordningen ved å vise at det traverserbare ormehullet kunne realiseres i en enkel setting - "et kvantesystem som er enkelt nok til at vi kan tenke oss å lage det," sa Jafferis.

SYK-modellen, som den heter, er et system av materiepartikler som samhandler i grupper, snarere enn de vanlige parene. Først beskrevet av Subir Sachdev og Jinwu Ye i 1993, betydde modellen plutselig mye mer fra 2015 da den teoretiske fysikeren Alexei Kitaev oppdaget at det er holografisk. På en forelesning det året i Santa Barbara, California, fylte Kitaev (som ble K-en i SYK) flere tavler med bevis på at den spesielle versjonen av modellen der materiepartikler samhandler i grupper på fire, kan matematisk tilordnes en endimensjonal sort. hull i annonseplass, med identiske symmetrier og andre egenskaper. "Noen svar er de samme i de to tilfellene," sa han til et henrykt publikum. Maldacena satt på første rad.

Connecting the dots, Maldacena og medforfattere foreslått at to SYK-modeller koblet sammen kunne kode de to munningene til Jafferis, Gao og Walls kryssbare ormehull. Jafferis og Gao løp med tilnærmingen. I 2019 fant de veien til en konkret resept for å teleportere en qubit med informasjon fra ett system med fireveis-interagerende partikler til et annet. Rotering av alle partiklenes spinnretninger oversetter, i det doble rom-tidsbildet, til en sjokkbølge med negativ energi som sveiper gjennom ormehullet, sparker qubiten fremover og, på et forutsigbart tidspunkt, ut av munnen.

"Jafferis' ormehull er den første konkrete realiseringen av ER = EPR, der han viser at forholdet gjelder nøyaktig for et bestemt system," sa Alex Zlokapa, en doktorgradsstudent ved Massachusetts Institute of Technology og en medforfatter på det nye eksperimentet.

Ormehull i laboratoriet

Mens det teoretiske arbeidet utviklet seg, tenkte Maria Spiropulu, en dyktig eksperimentell partikkelfysiker som var involvert i oppdagelsen av Higgs-bosonet i 2012, hvordan hun kunne bruke begynnende kvantedatamaskiner til å utføre holografiske kvantegravitasjonseksperimenter. I 2018 overtalte hun Jafferis til å bli med i det voksende teamet hennes, sammen med forskere ved Google Quantum AI – voktere av Sycamore-enheten.

For å kjøre Jafferis og Gaos ormehull-teleporteringsprotokoll på den moderne, men fortsatt små og feilutsatte kvantedatamaskinen, måtte Spiropulus team forenkle protokollen betydelig. En full SYK-modell består av praktisk talt uendelig mange partikler koblet til hverandre med tilfeldige styrker ettersom fireveisinteraksjoner forekommer hele veien. Dette er ikke mulig å beregne; selv å bruke alle 50-tilgjengelige qubits ville ha krevd hundretusenvis av kretsoperasjoner. Forskerne satte seg fore å lage et holografisk ormehull med bare syv qubits og hundrevis av operasjoner. For å gjøre dette måtte de "sparsifisere" syv-partikkel SYK-modellen, kode bare de sterkeste fireveis interaksjoner og eliminere resten, samtidig som modellens holografiske egenskaper beholdt. "Det tok et par år å finne ut en smart måte å gjøre det på," sa Spiropulu.

Introduksjon

En hemmelighet bak suksess var Zlokapa, en ung orkesterunge som ble med i Spiropulus forskningsgruppe som Caltech-student. En begavet programmerer, Zlokapa kartla partikkelinteraksjonene til SYK-modellen på forbindelsene mellom nevroner i et nevralt nettverk, og trente systemet til å slette så mange nettverksforbindelser som mulig samtidig som en viktig ormehullsignatur bevares. Prosedyren reduserte antallet fireveis interaksjoner fra hundrevis ned til fem.

Med det begynte teamet å programmere Sycamores qubits. Syv qubits koder for 14 materiepartikler - syv hver i venstre og høyre SYK-system, der hver partikkel til venstre er viklet sammen med en til høyre. En åttende qubit, i en eller annen sannsynlig kombinasjon av tilstander 0 og 1, byttes deretter med en av partiklene fra venstre SYK-modell. Den qubitens mulige tilstander blir raskt viklet sammen med tilstandene til de andre partiklene til venstre, og sprer informasjonen jevnt mellom dem som en dråpe blekk i vann. Dette er holografisk dobbel til qubiten som kommer inn i venstre munn til et endimensjonalt ormehull i annonseplassen.

Så kommer den store rotasjonen av alle qubitene, dobbel til en puls av negativ energi som strømmer gjennom ormehullet. Rotasjonen fører til at den injiserte qubiten overføres til partiklene i den høyre SYK-modellen. Da spres informasjonen, sa Preskill, «som kaos løper bakover» og fokuserer på nytt på stedet for en enkelt partikkel til høyre - den sammenfiltrede partneren til den venstre partikkelen som ble byttet ut. Deretter måles alle qubitenes tilstander. Å telle 0-er og 1-er over mange eksperimentelle kjøringer og sammenligne denne statistikken med den forberedte tilstanden til de injiserte qubitene avslører om qubits teleporterer over.

Introduksjon

Forskerne ser etter en topp i dataene som representerer en forskjell mellom to tilfeller: Hvis de ser toppen, betyr det at qubit-rotasjoner som er doble til negativ-energipulser lar qubits teleportere, mens rotasjoner i motsatt retning, som er dual til pulser av normal, positiv energi, ikke la qubits gjennom. (I stedet får de ormehullet til å lukke seg.)

Sent en natt i januar, etter to år med gradvise forbedringer og støyreduserende innsats, kjørte Zlokapa den ferdige protokollen på Sycamore eksternt fra barndommens soverom i San Francisco Bay Area, hvor han tilbrakte vinterferien etter sitt første semester på videregående skole. .

Toppen dukket opp på dataskjermen hans.

"Det ble stadig skarpere og skarpere," sa han. "Jeg sendte skjermbilder av toppen til Maria og ble veldig spent, og skrev: 'Jeg tror vi ser et ormehull nå.'" Toppen var "det første tegnet på at du kunne se tyngdekraften på en kvantedatamaskin."

Spiropulu sier at hun nesten ikke kunne tro den rene, uttalte toppen hun så. "Det var veldig likt da jeg så de første dataene for Higgs-funnet," sa hun. "Ikke fordi jeg ikke forventet det, men det kom for mye i ansiktet mitt."

Overraskende nok, til tross for den skjelettmessige enkelheten til ormehullet deres, oppdaget forskerne en andre signatur av ormehullsdynamikk, et delikat mønster i måten informasjon spres og avspredning blant qubitene kjent som "størrelsesvikling." De hadde ikke trent det nevrale nettverket sitt til å bevare dette signalet da det sparte SYK-modellen, så det faktum at størrelsesvikling dukker opp uansett er en eksperimentell oppdagelse om holografi.

"Vi krevde ikke noe om denne størrelsessvingende eiendommen, men vi fant ut at den bare dukket opp," sa Jafferis. Dette "bekreftet robustheten" til den holografiske dualiteten, sa han. "Få en [eiendom] til å dukke opp, så får du resten, som er et slags bevis på at dette gravitasjonsbildet er det riktige."

Betydningen av ormehullet

Jafferis, som aldri forventet å være en del av et ormehullseksperiment (eller noe annet), mener en av de viktigste takeawayene er hva eksperimentet sier om kvantemekanikk. Kvantefenomener som sammenfiltring er normalt ugjennomsiktige og abstrakte; vi vet for eksempel ikke hvordan en måling av partikkel A bestemmer Bs tilstand på avstand. Men i det nye eksperimentet har et uutsigelig kvantefenomen - informasjon som teleporterer mellom partikler - en håndgripelig tolkning som en partikkel som mottar et kick av energi og beveger seg med en kalkulerbar hastighet fra A til B. "Det ser ut til å være denne fine historien fra punktet utsikten over qubiten; den beveger seg kausalt,” sa Jafferis. Kanskje en kvanteprosess som teleportering "alltid føles gravitasjonsmessig for den qubiten. Hvis noe slikt kunne komme ut av dette eksperimentet og andre relaterte eksperimenter, vil det definitivt fortelle oss noe dypt om universet vårt."

Introduksjon

Susskind, som fikk en tidlig titt på dagens resultater, sa at han håper at fremtidige ormehullseksperimenter som involverer mange flere qubits kan brukes til å utforske ormehullets indre som en måte å undersøke tyngdekraftens kvanteegenskaper. "Ved å gjøre målinger på det som gikk gjennom, avhører du det og ser hva som var på innsiden," sa han. "Det virker for meg som en interessant vei å gå."

Noen fysikere vil si at eksperimentet ikke forteller oss noe om universet vårt, siden det innser en dualitet mellom kvantemekanikk og anti-de Sitter-rom, noe universet vårt ikke er.

I løpet av de 25 årene siden Maldacenas oppdagelse av AdS/CFT-korrespondansen, har fysikere søkt etter en lignende holografisk dualitet for de Sitter-rom – et kart som går fra et kvantesystem til det positivt energiserte, ekspanderende de Sitter-universet vi lever i. Men fremskritt har vært langt tregere enn for AdS, noe som fører til at noen tviler på om de Sitter-rom er holografisk i det hele tatt. «Spørsmål som 'Hva med å få dette til å fungere i det mer fysiske tilfellet med dS?' er ikke nye, men veldig gamle og har vært gjenstand for titusenvis av personår med mislykket innsats," sa Woit, en kritiker av AdS/CFT-forskning. "Det som trengs er noen ganske forskjellige ideer."

Kritikere hevder at de to typene rom skiller seg kategorisk: AdS har en ytre grense og dS-rom ikke, så det er ingen jevn matematisk overgang som kan forvandle den ene til den andre. Og AdS-plassens harde grense er nettopp det som gjør holografi enkelt i den settingen, og gir kvanteoverflaten å projisere rommet fra. Til sammenligning, i vårt de Sitter-univers er de eneste grensene det lengste vi kan se og den uendelige fremtiden. Dette er disige overflater å prøve å projisere et rom-tid-hologram fra.

Renate Loll, en kjent kvantetyngdekraftteoretiker ved Radboud University i Nederland, understreket også at ormehullseksperimentet gjelder 2D rom-tid - ormehullet er en filament, med en romlig dimensjon pluss tidsdimensjonen - mens tyngdekraften er mer komplisert i 4D-rommet - tid som vi faktisk lever i. "Det er ganske fristende å bli viklet inn i forviklingene til 2D-leketøysmodellene," sa hun på e-post, "mens man mister synet av de forskjellige og større utfordringene som venter oss i 4D-kvantetyngdekraften. For den teorien kan jeg ikke se hvordan kvantedatamaskiner med deres nåværende evner kan være til mye hjelp ... men jeg vil gjerne bli korrigert."

De fleste kvantegravitasjonsforskere mener at disse alle er vanskelige, men løsbare problemer - at sammenfiltringsmønsteret som vever 4D de Sitter-rom er mer komplisert enn for 2D AdS, men vi kan likevel trekke ut generelle leksjoner ved å studere holografi i enklere omgivelser. Denne leiren har en tendens til å se de to typene plass, dS og AdS, som mer like enn forskjellige. Begge er løsninger på Einsteins relativitetsteori, som bare skiller seg med et minustegn. Både dS- og AdS-universene inneholder sorte hull som er rammet av de samme paradoksene. Og når du er dypt inne i AdS-plassen, langt fra ytterveggen, kan du nesten ikke skille omgivelsene dine fra de Sitter.

Susskind er likevel enig i at det er på tide å bli ekte. "Jeg tror det er på tide at vi kommer oss ut fra det beskyttende laget av annonseplass og åpner opp i verden som kan ha mer med kosmologi å gjøre," sa han. "De Sitter-rommet er et annet beist."

For det formål har Susskind en ny idé. I et fortrykk postet på nettet i september, foreslo han at de Sitter-rom kan være et hologram av en annen versjon av SYK-modellen - ikke den med fireveis partikkelinteraksjoner, men en der antallet partikler involvert i hver interaksjon vokser etter hvert som kvadratet roten av det totale antallet partikler. Denne "dobbeltskalerte grensen" til SYK-modellen "oppfører seg mer som de Sitter enn AdS," sa han. "Det er langt fra et bevis, men det er omstendigheter."

Et slikt kvantesystem er mer komplekst enn det som er programmert så langt, og "om den grensen er noe som vil bli realisert i laboratoriet vet jeg ikke," sa Susskind. Det som virker sikkert er at nå som det er ett holografisk ormehull, vil flere åpne seg.

Tidstempel:

Mer fra Quantamagazin