佛蒙特大學和加拿大滑鐵盧大學的一組科學家發(fā)現(xiàn)，黑洞和冷氦原子有一個共同點：有一個規(guī)則，控制他們的奇怪行為。20世紀70年代以來，在黑洞觀察到的糾纏面積定律，現(xiàn)在已經(jīng)在冷氦原子中被被發(fā)現(xiàn)。這意味著這個神秘的物理學規(guī)律及其對量子計算的影響可以在實驗室進行研究。

佛蒙特大學物理學家阿德里安·德爾·梅斯特羅（Adrian Del Maestro）聯(lián)合領導了這項研究，解釋了為什么這個定律不僅在宇宙規(guī)模上出現(xiàn)，而且在實驗室的原子層次上也是“奇怪的”。他說“這意味著對現(xiàn)實的深刻理解”。德爾·梅斯特羅和他的團隊認為，這個啟示可能是對超級氦氣所推動的下一代超快速量子計算機的進步，以及一種新的重力量子理論。

在“自然物理學”發(fā)表的新研究中，該團隊描述了他們對極冷氦物理學的精確模擬。首先，他們將氣態(tài)氦轉(zhuǎn)變成超流體。最終，氦原子顯示出由馬克斯·普朗克等人描述的雙粒子性質(zhì)。低于大約兩度開爾文，他們不再相互獨立，而是表現(xiàn)出量子糾纏。

研究小組用兩臺超級計算機研究了六十四個氦原子在超流體中相互作用的方式。他們發(fā)現(xiàn)，它的表面是氦從較大的容器中分離的球體，其控制了共享的糾纏量子信息的量。換句話說，空間的三維體積被編碼在其二維表面上，如全息圖或黑洞。

量子引力聚焦

量子引力是試圖統(tǒng)一引力和其他物理學基本力量的理論的一個術(shù)語。弦理論，歐氏量子引力，環(huán)量子引力和超引力都是這些理論的例子。正如你以前讀過或?qū)W到的那樣，尋找所有這些力量的統(tǒng)一理論的尋找已經(jīng)持續(xù)了很長時間，但還沒有得到解決。

佛蒙特大學的研究結(jié)果可能是向量子計算新進展、難以捉摸的統(tǒng)一量子引力理論、以及物理學中的這些根本問題邁出一步。到目前為止，研究人員一直無法成功地將引力研究引向量子力學領域，科學家們繼續(xù)尋找他們之間的連接。

“我們的經(jīng)典重力學依賴于準確地了解時空的形狀或幾何?！盌el Maestro說，因為量子力學要求對時空的形狀有不確定性，所以這個新的研究對我們可以通過二維信息來理解整個三維宇宙的想法作出貢獻。研究超流體氦可能會揭示包含引力的統(tǒng)一場理論的新方法。