.Quantum Complexity Shows How to Escape Hawking’s Black Hole Paradox
http://blog.naver.com/mssoms
http://jl0620.blogspot.com
http://jk0620.tripod.com
https://www.facebook.com/junggoo.lee.9
.Quantum Complexity Shows How to Escape Hawking’s Black Hole Paradox
양자 복잡성은 호킹의 블랙홀 역설을 탈출하는 방법을 보여줍니다
이론물리학 양자 복잡성은 호킹의 블랙홀 역설을 탈출하는 방법을 보여줍니다 블랙홀 내부에서는 20세기 물리학의 두 가지 이론적 기둥이 충돌하는 것처럼 보입니다.
이제 젊은 물리학자들은 새로운 세기의 중심 기둥인 양자 정보 물리학에 호소함으로써 갈등을 해결했다고 생각합니다. 29 나중에 읽으세요 우주비행사가 블랙홀을 열어 그 안에 있는 다른 우주비행사를 보는 그림.
블랙홀 내부의 우주비행사가 외부의 우주비행사와 동일한 현실을 묘사할 수 있을까요? 소개 2013년 8월, 수십 명의 저명한 이론물리학자들이 캘리포니아 주 산타바바라에 모여 위기를 논의했습니다. 블랙홀에 대한 그들의 빈약한 이해는 무너지고 있었습니다. 마치 망원경을 통해 보는 것처럼 멀리서 보면 블랙홀은 행성, 별 또는 기타 기본 입자의 집합체처럼 행동해야 합니다. 그러나 대부분의 물리학자들이 알베르트 아인슈타인의 연구를 믿었다면 블랙홀 경계 바로 안쪽에 있는 누군가의 관점에서 블랙홀을 고려했을 때 불가능한 결과가 발생했습니다.
전년도의 사고 실험은 이러한 관점의 충돌을 날카롭게 만들었고, 외부 관점을 기본이라고 믿는 사람들과 내부 관점에 초점을 맞춘 사람들 사이의 20년 간의 휴전 협정을 갑자기 종식시켰습니다. 갑자기 모든 종류의 신성한 신체적 신념이 논쟁의 대상이 되었습니다. 사고 실험의 배후에 있는 사람들은 블랙홀 내부가 단순히 존재하지 않을 수도 있다는, 즉 문자 그대로 불의 벽 에 있는 블랙홀 가장자리에서 시공간이 끝났다고 필사적으로 제안했습니다 . 그러한 생각의 연장선으로, 회의에 참석한 한 참석자는 대부분 농담으로 역설이 알려진 물리학 법칙이 항상 모든 곳에서 무너질 수 있다는 것을 암시하는 것 같다고 제안하기도 했습니다. 이 관찰은 코미디 셀러(Comedy Cellar)에서 웃음을 자아냈습니다.
후배 참가자 중 한 명인 Daniel Harlow는 마이크를 잡고 믿을 수 없는 "Dude" 한 마디로 반응한 후 대화를 덜 이단적인 주제로 다시 안내했습니다. 스탠포드 대학의 컴퓨터 과학자에서 물리학자로 변신한 패트릭 헤이든은 브레인스토밍이 "그냥 붐비고 있었다"고 말했습니다 . "미친 생각을 가지고 극단적으로 나가려는 사람들의 의지는 충격적이었습니다." 10년 간의 논쟁과 계산 끝에 현재 매사추세츠 공과대학의 수석 물리학자인 Harlow는 자신과 전도유망한 이론가 팀이 마침내 외부를 정사각형으로 만드는 방법, 또는 적어도 방법을 찾았다고 믿습니다.
그리고 내부 전경. 그렇게 함으로써 그들은 상대성 이론과 양자 이론의 전쟁 세계 사이에 일종의 긴장 완화를 확립했습니다. 양자 정보 이론의 광범위한 아이디어와 2019년의 획기적인 계산을 하나로 엮은 그들의 결의는 외부를 가지면서 내부도 많이 유지하려는 골치 아픈 노력입니다. “그들은 적어도 원칙적으로 이러한 긴장이 해결될 수 있다는 것을 보여주는 데 성공했습니다.” 다른 중력 모델에서 그들의 이론의 주요 특징을 발견한 코넬 대학의 물리학자 Tom Hartman 이 말했습니다.
이것이 실제 블랙홀에 적용된다면 우주비행사가 블랙홀에 빠졌을 때 어떤 경험을 하게 될지부터 분자 배열에 포함된 정보의 궁극적인 운명에 이르기까지 고전적인 블랙홀 질문에 대한 답을 결정적으로 제시하게 될 것입니다. "그것은 어느 정도 혁명의 시작이 아니라 종말을 의미합니다."라고 버클리 캘리포니아 대학의 물리학자이자 새로운 연구에 공헌한 제프 페닝턴(Geoff Penington) 은 말했습니다.
"그거 정말 신난다. 틀릴 수도 있지만 나는 이것이 올바른 본질이라고 생각합니다.”라고 콜로라도 대학교 볼더 캠퍼스의 물리학자이자 작년에 Harlow와 회사의 제안을 기반으로 한 소수의 연구자 중 한 명인 Oliver DeWolfe가 말했습니다. 이 그룹은 육체에 상처를 입혀 블랙홀 내부가 노골적으로 희생되는 것을 막기 위해 노력합니다. 아이러니하게도 Harlow와 회사는 친숙한 물리 법칙이 블랙홀 내부에서 그리고 아마도 항상 모든 곳에서 무너질 수 있다고 제안합니다. 그러나 그들은 이전에 알려지지 않은 방식으로 그렇게 하며, 누구도 알아차리기에는 너무 미묘합니다.
근본적으로 제약은 물질이나 시공간으로부터 오는 것이 아닙니다. 오히려 그것은 방대한 양의 양자 정보에 포함된 본질적으로 끝없는 가능성인 복잡성에 관한 논쟁에서 비롯됩니다.
호킹 방사선에서 방화벽까지 산타바바라 워크숍의 한 세션은 블랙홀 혁명의 주요 설계자가 이끌었습니다.
실물보다 더 큰 스티븐 호킹(Stephen Hawking)은 케임브리지 사무실에서 광대한 프로젝터 스크린을 통해 스카이프를 통해 블랙홀 내부 내부에 공간과 시간이 남아 있다는 개념을 옹호했습니다. 그는 “얼마 전 제가 쓴 논문이 오늘날까지 지속되는 논란을 촉발했다”고 시작했다.
그 논쟁은 블랙홀이 우주에서 가장 큰 소멸 행위를 위한 무대인 것처럼 보이는 방식을 중심으로 이루어집니다. 1974년 호킹은 블랙홀을 둘러싸는 돌아올 수 없는 영역인 사건의 지평선 주변에서 양자 요동이 입자 쌍을 생성한다는 것을 계산했습니다 .
한 파트너는 블랙홀에 빠지고 다른 파트너는 탈출합니다. 시간이 지남에 따라 파트너는 블랙홀 내부와 외부에 쌓여 "호킹 방사선"의 확장 구름을 타고 날아갑니다.
문제는 양자 역학의 관점에서 각 듀오가 얽힘으로 연결되어 있다는 사실에서 시작되었습니다. 즉, 두 입자가 공동으로 하나의 정보 단위를 전달한다는 의미입니다.
각 파트너는 예 또는 아니오 질문에 대답하는 데 사용될 수 있는 동전 얼굴과 같습니다. 이 단일 예 또는 아니요 용량을 "비트"라고 부르며, 물체가 중첩이라는 양자 조합으로 존재할 수 있는 경우 "큐비트"라고 합니다. 그러나 동전의 양면과 달리 얽힌 입자는 분리될 수 있습니다.
그러나 한 측정에서 "앞면"을 읽는 외부 파트너를 찾으면 다른 측정에서는 "뒷면"을 읽는 내부 파트너를 찾을 수 있습니다. 이는 호킹의 계산의 두 번째 결과와 충돌하는 것으로 보입니다. 블랙홀이 입자를 방출함에 따라 결국에는 완전히 증발해 버립니다.
셀 수 없이 많은 시간이 흐른 후에는 방사선 구름만 남게 됩니다. 그러나 각 외부 파트너는 내부 파트너와 1비트를 공유하기 때문에 호킹 복사만으로는 한쪽 면이 동전으로 가득 찬 돼지 저금통만큼 의미가 없습니다. 블랙홀의 일생과 그 안에 떨어진 모든 것을 기록하는 블랙홀 내부의 정보 큐비트가 사라지는 것처럼 보이는 터무니없는 전개입니다.
문제는 양자 역학의 관점에서 각 듀오가 얽힘으로 연결되어 있다는 사실에서 시작되었습니다. 즉, 두 입자가 공동으로 하나의 정보 단위를 전달한다는 의미입니다. 각 파트너는 예 또는 아니오 질문에 대답하는 데 사용될 수 있는 동전 얼굴과 같습니다. 이 단일 예 또는 아니요 용량을 "비트"라고 부르며, 물체가 중첩이라는 양자 조합으로 존재할 수 있는 경우 "큐비트"라고 합니다. 그러나 동전의 양면과 달리 얽힌 입자는 분리될 수 있습니다. 그러나 한 측정에서 "앞면"을 읽는 외부 파트너를 찾으면 다른 측정에서는 "뒷면"을 읽는 내부 파트너를 찾을 수 있습니다.
이는 호킹의 계산의 두 번째 결과와 충돌하는 것으로 보입니다. 블랙홀이 입자를 방출함에 따라 결국에는 완전히 증발해 버립니다. 셀 수 없이 많은 시간이 흐른 후에는 방사선 구름만 남게 됩니다. 그러나 각 외부 파트너는 내부 파트너와 1비트를 공유하기 때문에 호킹 복사만으로는 한쪽 면이 동전으로 가득 찬 돼지 저금통만큼 의미가 없습니다. 블랙홀의 일생과 그 안에 떨어진 모든 것을 기록하는 블랙홀 내부의 정보 큐비트가 사라지는 것처럼 보이는 터무니없는 전개입니다.
문제는 양자 역학의 관점에서 각 듀오가 얽힘으로 연결되어 있다는 사실에서 시작되었습니다. 즉, 두 입자가 공동으로 하나의 정보 단위를 전달한다는 의미입니다. 각 파트너는 예 또는 아니오 질문에 대답하는 데 사용될 수 있는 동전 얼굴과 같습니다. 이 단일 예 또는 아니요 용량을 "비트"라고 부르며, 물체가 중첩이라는 양자 조합으로 존재할 수 있는 경우 "큐비트"라고 합니다. 그러나 동전의 양면과 달리 얽힌 입자는 분리될 수 있습니다. 그러나 한 측정에서 "앞면"을 읽는 외부 파트너를 찾으면 다른 측정에서는 "뒷면"을 읽는 내부 파트너를 찾을 수 있습니다.
이는 호킹의 계산의 두 번째 결과와 충돌하는 것으로 보입니다. 블랙홀이 입자를 방출함에 따라 결국에는 완전히 증발해 버립니다. 셀 수 없이 많은 시간이 흐른 후에는 방사선 구름만 남게 됩니다. 그러나 각 외부 파트너는 내부 파트너와 1비트를 공유하기 때문에 호킹 복사만으로는 한쪽 면이 동전으로 가득 찬 돼지 저금통만큼 의미가 없습니다. 블랙홀의 일생과 그 안에 떨어진 모든 것을 기록하는 블랙홀 내부의 정보 큐비트가 사라지는 것처럼 보이는 터무니없는 전개입니다.
오하이오 주립 대학의 물리학자이자 2013년 컨퍼런스 코디네이터 중 한 명인 Samir Mathur는 "그 물질이 어딘가에 있다면 괜찮습니다."라고 말했습니다 . "그러나 블랙홀이 사라지면 외부의 사람들은 전혀 명확한 상태를 갖지 못합니다."
오래된 블랙홀의 수수께끼 같은 종말로 인해 물리학자들은 자신의 충성심이 일반 상대성 이론으로 알려진 아인슈타인의 휘어진 시공간 이론에 있는지 아니면 양자 역학에 있는지에 따라 두 가지 상충되는 견해 중 하나를 채택하게 되었습니다. 호킹은 수년 동안 아인슈타인에 돈을 걸었습니다.
입자를 가두어 큐비트를 지우는 것이 단면 동전에 대한 양자역학적 금지를 위반한다면, 양자역학에서는 훨씬 더 나쁜 일이라고 호킹은 믿었습니다. 다른 사람들은 마음의 눈을 블랙홀 바깥에 두는 것을 선호했습니다. 그들은 정보가 결코 사라지지 않는다는 낭만적인 개념을 엄격하게 보장하는 양자역학의 편을 들었습니다.
예를 들어 일기장을 태운 후 연기, 재, 열의 구름을 포착하고 잃어버린 문장을 재구성하는 것을 상상할 수 있습니다. 블랙홀은 모닥불보다 일기장의 입자를 더 격렬하게 뒤섞을 수 있지만 동일한 논리가 적용됩니다. 만약 호킹 복사만이 남아 있었다면, 텍스트의 정보는 어떻게든 그 안으로 누출되었을 것입니다. 아인슈타인의 시공간 이론에서는 텍스트가 내부에 갇혀 있어야 한다는 점은 염두에 두지 마십시오.
역설의 마지막 부분은 호킹의 분석에서 방사선이 완벽하게 무작위적이며 해독할 정보가 전혀 없다는 사실을 발견했다는 것입니다. 그의 연구는 두 가지 상충되는 결론을 제시했습니다.
즉, 블랙홀이 증발한다는 것(방사선은 결국 정보를 운반해야 함을 암시함)과 방사선은 정보를 운반하지 않는다는 것입니다. 둘 다 옳을 수는 없었기 때문에 대부분의 물리학자들은 호킹이 어떤 식으로든 오류를 범했다고 가정했습니다. 양자 역학을 수정하면 사람들은 당신이 미쳤다고 생각할 것이고 대개는 그들이 옳을 것입니다. 매사추세츠 공과대학 다니엘 할로우(Daniel Harlow) 그러나 그의 실수는 명백한 것이 아니었습니다.
호킹은 완만하게 휘어지는 시공간에서 양자장이 작용하는 방식을 분석하여 방사선과 그 무작위성을 모두 발견했습니다. 이는 준고전 물리학으로 알려진 엄격하게 테스트된 프레임워크입니다. 호킹의 준고전적 접근 방식은 비난할 여지가 없어 보이는 양자역학과 일반 상대성 이론에만 의존했습니다.
비슷한 치료법이 입자 물리학의 유명한 표준 모델을 포함하여 대부분의 현대 이론의 기초를 형성합니다. 물리학자들은 사건의 지평선을 훨씬 넘어 여전히 불가해한 블랙홀의 중심에서처럼 중력이 강해지면 반고전 물리학이 흔들릴 것으로 예상합니다. 그러나 대형 블랙홀의 경우 사건의 지평선 자체는 대부분 무해해야 합니다.
호기심이 많고 물품을 잘 갖춘 우주비행사는 중앙 근처에서 피할 수 없는 죽음을 맞이하기 전에 추락하여 오랫동안 살아남을 수 있습니다. 실제로, 직접 촬영된 최초 의 블랙홀인 은하 M87의 중심에 있는 거대한 블랙홀의 지평선에서 중력 은 지구에서보다 더 세게 끌어당기지 않습니다. 호킹이 잘못된 준고전적 가정을 하고 있었다면 지구상의 다른 모든 사람들도 마찬가지입니다. McGill 대학의 물리학자인 Alex Maloney는 "[반고전 물리학]에서 설명하는 물리 법칙이 여기 지구에서 작동한다면 왜 사건의 지평선에서 작동하면 안 될까요?"라고 말했습니다.
호킹의 추정 오류에 대한 수십 년 간의 논쟁 끝에 몇몇 물리학자들은 양측 간의 휴전을 중재하려고 노력했습니다. 1993년에 스탠포드 대학교의 Leonard Susskind는 오류가 없다는 견해를 옹호하기 시작했습니다.
거칠게 말하면 블랙홀의 내부와 외부를 동시에 마음속에 담아두려는 비현실적인 열망에서 갈등이 일어났다. 대신, 서스킨드와 협력자들은 외부의 우주비행사가 말할 내용은 추락하는 우주비행사가 보고할 내용과 단순히 다를 뿐이라고 주장했습니다.
멀리 떨어진 우주비행사는 자신의 동반자가 블랙홀 표면 위로 팬케익을 만드는 것을 목격할 것이며, 블랙홀은 침입자를 흡수하면서 파문을 일으킬 것입니다. 그들은 정보가 블랙홀 표면 전체에 퍼져 결국 내부에서 사라지지 않고 방사선으로 지글지글 피어오르는 것을 지켜볼 것입니다.
그러나 동반자의 입장에서 볼 때, 그녀는 자신과 그녀의 정보가 모두 갇혀 있는 블랙홀에 안전하게 들어갑니다. 그녀의 계정은 그녀의 친구의 계정과 다르지만 그들의 보고에 반박하는 말을 보낼 수 없다는 점을 고려하면 정말 문제가 있는 것일까요? 두 이야기는 어떤 의미에서는 상호 보완적일 수 있습니다.
텍사스 대학교 오스틴 캠퍼스의 이론 컴퓨터 과학자인 Scott Aaronson은 "나는 항상 그것이 혼란스럽다고 생각했지만 사람들은 10~20년 동안 그것에 정착했습니다."라고 말했습니다 .
2012년에는 네 명의 물리학자가 등장하여 상보성 주장을 완전히 불태웠습니다. Ahmed Almheiri, Donald Marolf, Joseph Polchinski 및 James Sully(일반적으로 이니셜 AMPS로 불리는 팀) 는 한 명의 관찰자가 블랙홀에 숨겨진 정보를 동시에 두 곳에 목격할 수 있는 2단계 사고 실험을 자세히 설명했습니다 .
분홍색 셔츠를 입은 남자가 밖에 서 있다. MIT의 물리학자인 Daniel Harlow는 양자 오류 수정 코드를 사용하여 시공간을 설명하려고 합니다.
저스틴 나이트 첫째, 외부의 우주비행사는 블랙홀이 10-67년 수명의 대부분 동안 방출하는 모든 입자를 퍼 올립니다 . 정보가 방사선에 들어간다고 가정하면 일부 외부 파트너가 서로 얽혀 확실한 상태를 제공했을 것입니다. 우주 비행사는 이러한 입자를 분석하고 얽혀 있는지 확인합니다. Aaronson은 “매우 긴 [연구] 보조금이 있다고 가정해 보겠습니다.”라고 말했습니다.
그리고 블랙홀 속으로 뛰어들어 자신이 밖에서 공부한 파트너 중 일부도 내부 파트너와 얽혀 있음을 확인한다. 호킹의 준고전적 계산은 그녀가 이것을 발견할 것임을 나타냅니다.
이는 블랙홀 외부의 공정한 양면 동전처럼 보였던 것이 내부에 불법적인 세 번째 면을 숨기고 있음을 암시합니다. AMPS는 호킹의 역설을 숨길 수 없다는 것을 증명했습니다. 그들은 마지못해 블랙홀 외부의 양자역학 편에 섰고 결과적으로 내부 공간을 희생했습니다.
아마도 블랙홀은 수평선에 "방화벽"을 설치하여 떨어지는 물질을 기화시켜 간섭하는 우주비행사가 실험을 완료하는 것을 방해했을 것입니다. Aaronson은 그들의 결론을 설명하면서 “블랙홀에는 내부가 전혀 없습니다.”라고 말했습니다.
“ 뛰어들려고 하면 시공간이 끝나게 됩니다.” 수평선을 통과하는 것이 일리노이에서 아이오와로 국경을 넘는 것과 전혀 다르게 느껴져야 한다는 준고전 물리학의 징후가 없었기 때문에 누구도 이 아이디어에 대해 기분이 좋지 않았습니다. 지역사회는 혼란에서 벗어날 수 있는 방법을 브레인스토밍하기 위해 일련의 워크숍을 조직했으며, 이는 산타바바라 회의 로 마무리되었습니다 . Harlow는 "우리는 모두가 그 주장을 없애려고 노력했지만 성공하지 못하는 몇 달 동안 즐거운 시간을 보냈습니다."라고 말했습니다.
혼란 속에서 Harlow는 당시 컴퓨터 과학자였던 Hayden과 협력하여 우주비행사가 실제로 AMPS 실험을 수행하는 데 필요한 것이 무엇인지 연구했습니다. 그들은 블랙홀을 양자 암호화 장치, 즉 읽을 수 있는 정보(일반 물질)를 받아들이고 뒤섞인 정보(방사선)로 보이는 것을 뱉어내는 장치로 취급했습니다.
이러한 맥락에서 정보를 해독하는 기계, 즉 양자 컴퓨터와 같은 기계를 사용하여 AMPS 실험을 수행하는 것을 상상할 수 있습니다. 그리고 양자 계산의 한계에 관한 Aaronson의 박사 논문의 주요 결과를 통해 그들은 흥미로운 것을 발견했습니다.
블랙홀은 떨어지는 물질을 너무 철저하게 분쇄하므로 우주비행사가 실제로 방사선을 해독하는 작업을 양자 컴퓨터에 맡긴다면 그 작업은 아주 오랜 시간이 걸릴 것입니다. 진행률 표시줄이 1%에도 도달하기 전에 블랙홀이 사라질 정도로 오랜 시간이 걸립니다. 그리고 그때쯤이면 우주비행사는 내부에 달빛이 비치는 외부 정보를 포착하기 위해 뛰어들 수 없을 것입니다. 왜냐하면 내부는 존재하지 않기 때문입니다.
Harlow는 “이것은 우리가 실제로 무엇을 해야 할지 몰랐던 관찰이었습니다.”라고 말했습니다. “드디어 10년이 지난 지금, 우리는 이 문제를 어떻게 해야 할지 알게 되었습니다.” 양자 컴퓨터에서 시공간을 만드는 방법 2013년 작업 이후 Harlow는 더 간단한 문제인 빈 공간 자체에 초점을 맞추기 위해 블랙홀을 제쳐두었습니다. 그는 블랙홀처럼 보이는 두 가지 매우 다른 설명을 허용하는 안티 드 시터 공간(anti-de Sitter space)으로 알려진 비현실적인 유형의 반전 공간을 연구하기 시작했습니다. Harlow는 "내가 안티-데 시터 공간을 충분히 잘 이해한다면 앞으로 나아가고 블랙홀로 돌아가는 길을 제시할 것"이라고 Harlow는 회상했습니다. "그리고 그것은 실제로 성공했습니다."
MC Escher의 1959년 목판화 Circle Limit III는 반 드 시터 시공간 조각과 동일한 음의 곡률을 보여줍니다.
MC 에셔 소개 물리학자들은 안티 드 시터(anti-de Sitter) 공간에 매료되었습니다. 그 이유는 무한한 양의 공간이 유한한 경계 안에 들어갈 수 있도록 하는 이국적인 방식으로 곡선을 이루기 때문입니다.
훨씬 더 놀랍게도, 완전히 다른 물리적 규칙에 따라 작용하는 경계에 사는 입자의 관점에서 안티-드 시터 공간에서 일어나는 모든 사건을 재구성하는 방법이 있는 것으로 보입니다.
예를 들어 중앙 안티-드 시터 지역의 태양계는 양자 이론만을 따르고 중력이나 시공간 감각이 전혀 없는 경계 주위에 흩어져 있는 입자들의 집합체로 설명할 수 있습니다. Harlow의 주요 질문은 시공간의 개념이 없는 경계의 입자가 시공간의 중요성이 부인할 수 없는 중앙 지역에 있는 행성의 거주자의 경험을 어떻게 포착할 수 있는지였습니다.
순진하게도 우리는 경계 이벤트가 중간 전체에 즉각적으로 반향할 수 있는 문제, 즉 효과가 전파되는 데 시간이 걸리는 문제에 직면할 것으로 예상할 수 있습니다. 그 문제로 인해 경계 입자와 중앙 시공간 사이의 관계는 느슨해야 경계 변화가 중앙에 즉시 영향을 미치지 않도록 느슨해야 하지만 경계가 중앙에서 무슨 일이 일어나고 있는지 완전히 잃어버릴 정도로 느슨해서는 안 됩니다.
Harlow는 “시스템의 모든 부분에서 독립해야 하지만 시스템에서 독립해서는 안 됩니다. 마치 아아아아아아아아아아아아아아아아”라고 Harlow는 좌절감에 손을 내밀며 말했습니다.
-결국 Harlow는 일련의 연구자들이 이미 문제를 해결했다는 것을 깨달았습니다. 그들은 시공간 구조에 대해 전혀 생각하지 않았습니다. 그들은 양자 컴퓨터가 오류를 수정하는 방법을 발명하고 있었습니다.
오류 수정이 Harlow가 추구한 Goldilocks 관계를 어떻게 구현하는지 이해하려면 기존의 1비트 메시지를 3비트 전송으로 인코딩하는 간단한 방식을 고려해 보십시오. 1을 표시하려면 111을 전송하고, 0을 표시하려면 000을 전송합니다. 오류가 발생하더라도 수신자는 과반수 투표만 하면 됩니다. 001은 0을 의미하고, 011은 1을 의미한다고 이해합니다.
정보가 모든 숫자에 있기 때문에 단일 오류로 인해 메시지가 손상되지는 않습니다. 메시지는 각 개별 부분과는 독립적이지만 전체 전송과는 독립적이지 않습니다. 바로 Harlow가 필요로 했던 것입니다. 큐비트(클래식 비트와 반대)의 양자 오류를 수정하려면 더 복잡한 방식이 필요하지만 두 문제는 여러 조각 간에 정보가 번지는 기능을 공유합니다.
-2014년에 Harlow는 AMPS의 Almheiri 및 캘리포니아 대학교 산타바바라 캠퍼스의 Xi Dong과 협력하여 양자 오류 수정 코드가 어떻게 경계 큐비트 사이에 반데시터 시공간 정보를 확산시킬 수 있는지 설명했습니다. 아이디어의 요지는 다음과 같았다. 안티 드 시터 공간의 중심점을 1비트 메시지로 상상해 보세요. 경계 입자는 전송의 숫자입니다.
경계를 세 개의 호로 나눕니다. 어느 하나의 호의 입자는 인접한 지역 내의 안티-데 시터 지점에 대해 알고 있습니다. 그러나 그들은 그 지역 밖의 지점에 대해서는 알지 못합니다. 단일 호는 중심점에 대해 알지 못합니다. 이는 메시지를 재구성하는 데 단일 전송 숫자만으로는 충분하지 않음을 연상시키는 상황입니다.
안티-드 시터 공간에서 A, B, C로 표시된 세 경계 각각을 따라 있는 입자는 인접한 영역의 점에 대해서만 알고 있습니다.
메릴 셔먼/ Quanta 매거진 소개
그러나 중심점은 두 개의 호에 속하는 결합 영역 내에 있습니다. 이는 메시지를 해독하는 데 두 개의 전송 숫자가 어떻게 충분한지를 반영합니다. 이러한 방식으로 오류 수정은 바닐라 시공간 또는 흥미롭게도 공간 없는 양자 큐비트의 모음이라는 두 가지 관점에서 빈 안티 드 시터 공간을 이해하는 데 적합한 언어인 것처럼 보였습니다. 세 개의 원은 각각 두 개의 색상 영역으로 잘립니다.
두 영역을 결합하면 더 큰 영역을 따라 경계 입자가 이제 중앙의 점을 감지할 수 있습니다.
왼쪽부터: A와 B 지역, B와 C 지역, C와 A 지역의 조합. 메릴 셔먼/ Quanta 매거진
DeWolfe는 "이것은 정말 놀라운 일입니다."라고 말했습니다. 양자 정보는 단지 양자 컴퓨터를 구축하기 위한 것이 아닙니다. "이것들은 양자 중력이 사용하는 것처럼 보일 만큼 충분히 중요한 아이디어임이 밝혀졌습니다."
Harlow는 시공간을 보는 두 가지 방식을 연결하는 데 성공했습니다. 유일한 문제는 프레임워크가 의도한 목적에 미치지 못했다는 것입니다. 시공간에 블랙홀이 포함되면 양자 오류 수정이 실패했습니다.
이미 2012년 초에 물리학자들은 오류 수정 코드를 이용해 블랙홀 내부를 다루겠다는 개념을 내놓았습니다. 그러나 다시 한 번 호킹의 계산에 나타난 상충되는 관점이 그들을 당황하게 만들었습니다.
사건의 지평선 안에 있는 우주비행사는 떨어지는 방사선 파트너가 무한정 쏟아지는 것을 보게 될 것입니다. 블랙홀의 정보 용량은 우주의 하드 드라이브라고 상상하면 수명이 다할 때까지 계속해서 늘어납니다.
한편, 황금기의 블랙홀 밖에 있는 우주비행사는 블랙홀이 증발하면서 문자 그대로 크기가 줄어드는 것을 보게 될 것입니다. 오류 수정을 통해 두 관점을 제곱하려는 열망을 달성하기 위해 Harlow는 커지는 내부를 축소되는 경계로 인코딩하는 방법이 필요한 것 같았습니다.
이는 선원에게 "SOS" 메시지를 한 문자 전송에 맞추도록 요청하는 것과 같은 작업이었습니다. 2016년 2학년 대학원생이자 Harlow의 영향력 있는 오류 수정 논문에서 영감을 받은 MIT 연구원인 Christopher Akers 는 "이 이야기에서는 블랙홀 내부가 제외되었습니다."라고 말했습니다 . "그것이 이상하게 느껴졌기 때문에 블랙홀을 더 나은 방식으로 포함시킬 수 있는 방법에 대해 생각하는 데 많은 시간을 보냈습니다." 그가 하나를 찾는 데는 4년이 걸렸고, 그것이 타당하다는 것을 Harlow에게 확신시키는 데는 또 다른 1년이 걸렸습니다.
정보 유출을 위한 레시피
Harlow와 Akers가 블랙홀 내부에 대해 따로 고민하는 동안, 연구자들은 외부를 깨뜨리기 직전이었습니다. 영국의 떠오르는 물리학자 페닝턴(Penington)이 핵심 선수 중 한 명이었습니다.
그는 2013년 당시 21세였으며 캠브리지 대학에서 학부 과정을 밟고 있었기 때문에 산타바바라 컨퍼런스의 방화벽 드라마를 놓쳤습니다. 페닝턴은 2015년 대학원생 자격으로 스탠포드를 방문했을 때 박사 학위를 위해 양자 중력과 양자 정보를 공부하는 것 사이에서 갈등을 느꼈습니다.
그러다가 헤이든을 만났습니다. Penington은 그의 어머니(옥스퍼드의 수학자 Frances Kirwan)가 Hayden의 대학원 지도교수 중 한 명이었으며, 캐나다 출신인 Hayden이 그의 어머니가 그가 어렸을 때 갔던 온타리오 시골로 카누 여행을 계획하는 것을 도왔다는 사실을 알고 놀랐습니다. 그는 8살이었습니다.
그는 페닝턴의 두 가지 관심사를 혼합하여 큐비트로 블랙홀을 설명하려는 노력의 중심에 헤이든이 있다는 사실을 알고 더욱 놀랐습니다. 두 사람은 함께 일하기로 결정했습니다. 헤이든과 페닝턴은 불완전한 오류 수정 코드에 대한 추상적인 문제라고 생각한 것부터 시작하여 2017년 화려한 양자 정보 논문을 출판했습니다 .
그 연구에서는 블랙홀이나 시공간을 언급하지 않았지만 다음 해에 그들은 코드를 가져왔습니다.
안티 드 시터 공간.
-결국 2014년 동료 물리학자인 Netta Engelhardt가 개발한 공식에 따라 Penington은 안티-데 시터 공간의 특정 영역이 얽힌 호킹 방사선 구름의 정보 용량과 관련된 양인 엔트로피를 추적하고 있다고 의심하게 되었습니다 . 블랙홀에서 튀어나옵니다. 그는 2018~2019년 겨울을 혼자서 자신의 직감을 확인하기 위해 세부적인 작업을 하면서 보냈다.
페닝턴은 “내 인생에서 물리학을 계속 공부한 것 중 가장 힘들었다”고 말했다. “크리스마스를 맞아 멕시코로 휴가를 갔지만 내내 은밀하게 생각했어요. 친구들이 계속 '너 왜 이렇게 조용해?'라고 하더라고요."
비슷한 시기에 Engelhardt는 본질적으로 동일한 계산을 진행하고 있었습니다. 2019년 초, 그녀는 AMPS의 Almheiri 및 Marolf, 스탠포드의 Henry Maxfield와 협력하여 중력과 관련된 상황에서 엔트로피를 계산하는 2014년 공식을 사용하여 블랙홀 외부의 얽힌 복사에 대한 정보를 연구했습니다.
두 팀은 2019년 5월 공동 논문 에서 공개한 동일한 답을 얻었습니다. 계산은 외부 복사의 "머리"를 계산하는 것으로 나타났습니다. 이는 블랙홀 내부에 얼마나 많은 얽힌 "꼬리"가 숨겨져 있는지 알려줍니다.
-어리고 빈 블랙홀의 경우, 호킹이 예상한 대로 사건의 지평선이 호킹 쌍을 분할함에 따라 분리된 동전 면의 수가 증가합니다. 그러나 나이가 들수록 분리된 면의 수가 줄어들기 시작합니다. 이는 양자역학에서 요구하는 것처럼 블랙홀이 가득 차서 정보가 외부 방사선으로 비워지고 있음을 의미합니다.
메릴 셔먼/ Quanta 매거진 소개
Harlow는 “이 5월 논문은 정말 놀라웠습니다.”라고 말했습니다. 그는 그들이 “계산할 용기가 있다”는 인상을 받았습니다. 너무 힘들다고 생각했을 것 같아요.”
마침내 Penington, Engelhardt 및 그들의 협력자들은 블랙홀 외부에서 무슨 일이 일어나고 있는지 이해했다고 생각했습니다. 많은 물리학자들이 추측한 것처럼 실제로 정보가 방사선으로 누출되고 있었습니다. 이 사실은 세 가지 중요한 결과를 가져왔습니다.
첫째, 호킹의 실수 가능성이 좁아졌다. 방사선은 실제로 무작위일 수 없는데, 신뢰할 만한 준고전 물리학에서는 왜 무작위라고 제안했습니까?
둘째, 이해의 경계를 블랙홀 외부에서 내부로 이동시켰다. 오래된 블랙홀의 사건 지평선 바로 안쪽에 있는 우주비행사는 어떻게 증발을 경험하게 될까요?
마지막으로, 호킹의 준고전적 틀이 거의 정확하며, 내부로의 첫 걸음을 내딛는 데에는 본격적인 양자 중력 이론이 필요하지 않다는 점을 시사했습니다.
-익숙한 시공간 재료를 이용해 외관을 분석하는데 성공했다. 그러나 약간만 수정된 레시피(2014년 엔트로피 공식)를 통해 그들은 정보가 내부에서 빠져나간다는 것을 발견했습니다.
계산을 통해 그들은 블랙홀 내부에 대한 반고전적인 관점을 포기할 필요가 없다는 확신을 갖게 되었습니다. 방화벽은 점점 더 먼 단계처럼 보였습니다. "내부 설명을 버리면 목욕물과 함께 아기도 버리는 것입니다."라고 Engelhardt는 말했습니다.
"반고전적인 중력을 사용하여 올바른 계산을 수행하는 방법이 있습니다." 중력 엔트로피 전문가인 Engelhardt가 일부 조각을 가지고 있었고 Harlow가 몇 개 더 가지고 있는 것 같았습니다.
MIT에 있는 Engelhardt의 사무실은 Harlow의 사무실과 벽을 공유하고 있었기 때문에 두 사람이 힘을 합치는 것은 자연스러운 일이었습니다. 비슷한 시기에 Akers는 박사후 연구원이 되기 위해 MIT로 옮겼고, 세 사람은 문제를 해결하기 시작했습니다 .
양자 컴퓨터에서 시공간을 깨는 방법
2020년 초에 전염병이 세상을 내부로 몰아넣자 세 명의 학자들은 블랙홀 사고 실험을 MIT의 칠판에서 Zoom의 디지털 환경으로 옮겼습니다.
그들의 목표는 모든 실마리를 모아 반고전적인 내부 관점을 양자역학적 외부 관점으로 전환하기 위한 전환 프로세스를 개발하는 것이었습니다. 그러한 이론은 블랙홀 바로 내부에 있는 우주 비행사에게 유용할 것입니다.
그녀는 주변 환경의 스냅샷을 찍어서 절차를 진행하고, 외부 동료가 보고 있는 것을 알려주는 사진을 얻을 수 있었습니다.
두 사진은 서로 다른 사건, 즉 라쇼몽 스타일 을 포착한 것처럼 보일 수 있지만 변환을 통해 장면이 은밀하게 호환되는 것으로 드러날 것입니다. 이는 Susskind의 보완성 비전이 더욱 정교하게 부활한 것입니다.
-MIT의 물리학자인 Netta Engelhardt는 중력 기능을 갖춘 시스템에서 정보를 추적하는 방법을 제안했습니다.
Akers는 Harlow가 이미 빈 공간에 대해 연구한 것처럼 변환 프로그램이 양자 오류 수정 언어로 작성되어야 한다고 스스로 확신했습니다.
반고전적인 내부는 메시지가 될 것이고, 양자적 외부는 전달이 될 것입니다. 그리고 내부가 축소되는 지평선 안에서 성장하는 것처럼 보였으므로 그들은 SOS를 단일 S에 집어넣을 수 있는 오류 수정 코드를 발명해야 했습니다.
Akers는 동료들로부터 회의적인 태도를 보였습니다. 인코딩이 블랙홀 내부의 정보를 삭제해야 하는 방식은 정보 손실에 대한 양자역학적 금지를 위반했습니다. 내부 우주비행사가 자신의 임무 기록을 태운 경우 재에서 복제품을 재구성하지 못할 수도 있습니다. Harlow는 “양자 역학을 수정하면 사람들은 당신이 미쳤다고 생각할 것이고 대개는 옳을 것입니다.”라고 말했습니다.
“저는 망설였습니다.” 그해 말, Shreya Vardhan이라는 MIT 대학원생(현재 스탠포드 대학)이 팀에 합류했습니다. 그녀는 몇 가지 구체적인 엔트로피 계산을 수행하여 마침내 내부의 양자 역학을 가볍게 깨뜨리는 것이 양자 역학을 외부에서 완전히 저장하는 유일한 방법이라는 것을 모든 사람에게 확신시켰습니다.
Harlow는 “Shreya와 Chris는 특히 다른 방식으로 이를 추진하고 있었습니다.”라고 말했습니다. "Shreya는 나를 위해 마지막 장벽을 허물었고 이것이 정말 의미가 있다는 것을 깨달았습니다."
Akers는 Penington과 함께 일하고 있었기 때문에 그도 참여했습니다. 이 노력에는 몇 년의 반복 작업이 필요했습니다. 그리고 그들이 결과를 작성하기 위해 자리에 앉은 순간, 팀의 5분의 3이 동시에 코로나19에 걸렸습니다.
-그러나 지난 7월 그들은 마침내 세계에서 가장 이상한 오류 수정 코드를 사용하여 블랙홀 내부를 외부에 인코딩할 수 있는 방법에 대한 이론을 자세히 설명하는 사전 인쇄본을 게시했습니다 .
작동 방식은 다음과 같습니다. 블랙홀 내부의 자기희생적인 우주비행사는 자신과 블랙홀을 둘러싼 모든 광자, 전자 및 기타 입자의 구성을 기록합니다. 이 파일은 그녀의 준고전적 경험을 포착하는 큐비트 묶음으로 구성된 양자 데이터 파일입니다. 그녀의 목표는 그 순간 외부 파트너의 양자적 관점을 이해하는 것입니다. 이 그룹은 내부 스냅샷을 변환하기 위해 양자 컴퓨터에서 실행되는 것을 상상할 수 있는 2단계 알고리즘을 개발했습니다.
첫째, 프로그램은 수학에서 가장 무작위적인 변환 중 하나를 사용하여 거의 인식할 수 없을 정도로 준고전적 큐비트를 스크램블합니다. 그 다음에는 비밀 소스가 나옵니다.
두 번째 단계는 물리학자보다 정보 이론가가 더 일반적으로 사용하는 이상한 작업인 사후 선택을 포함합니다. 사후 선택을 통해 실험자는 원하는 결과를 얻기 위해 무작위 프로세스를 조작할 수 있습니다. 동전을 던져 앞면이 10번 연속으로 나오고 싶다고 가정해 보겠습니다. 꼬리가 나올 때마다 다시 시작할 수 있는 인내심이 있다면 그렇게 할 수 있습니다.
마찬가지로 인코딩 프로그램은 준고전적 큐비트 측정을 시작하지만 1을 얻을 때마다 재부팅됩니다. 결국 대부분의 스크램블된 큐비트를 측정하고 0 문자열을 성공적으로 얻었을 때 해당 큐비트를 버립니다. 측정되지 않은 몇 개의 남은 큐비트는 외부에서 본 블랙홀의 양자 이미지 픽셀을 나타냅니다. 따라서 코드는 큰 반고전적 RAW 파일을 컴팩트한 양자 JPEG로 압축합니다.
코넬대학교의 Hartman은 "많은 반고전적 정보를 유한한 양자 공간으로 압축하는 손실이 많은 방법"이라고 말했습니다. 그러나 큰 문제가 있습니다. 그러한 프로그램이 어떻게 필수적인 세부 사항을 삭제하지 않고 그렇게 많은 준고전적 정보를 삭제할 수 있습니까?
이 절차는 준고전 물리학이 실제로는 실제가 아닌 내부 우주비행사가 관찰할 수 있는 입자의 구성인 보풀로 가득 차 있음을 의미합니다. 그러나 준고전 물리학은 지구상의 입자 충돌기에서 엄격하게 테스트되었으며 실험자들은 그러한 신기루의 흔적을 보지 못했습니다.
“얼마나 많은 상태가 안정적으로 인코딩됩니까? 그리고 반고전주의 이론은 얼마나 잘 작동할 수 있나요?” 하트만이 말했다. "손실이 많아야 한다는 점을 고려하면 그것이 무엇이든 할 수 있는지 전혀 확실하지 않습니다."
결함이 있는 이론이 어떻게 그렇게 잘 수행될 수 있는지 설명하기 위해 팀은 Hayden과 Harlow가 2013년에 만든 이상한 관찰, 즉 AMPS 실험을 위한 방사선을 해독하는 것이 사실상 불가능할 정도로 많은 단계를 거쳐야 한다는 이상한 관찰을 했습니다.
-아마도 복잡성은 준고전 물리학의 균열을 덮어버릴 수도 있습니다. 인코딩이 구성을 고의로 삭제하지 않았습니다. 그것은 내부 우주비행사가 결코 그것을 목격할 것이라고 기대할 수 없을 만큼 생성되는 데 너무 오랜 시간이 걸린다는 점에서 복잡하다는 특정 입자 배열만을 지웠습니다.
현재 스탠포드 대학의 물리학자인 Shreya Vardhan은 정보를 삭제하는 오류 수정 코드가 의미가 있음을 보여주었습니다.
알렉산더 아니요 코드가 단순한 상태를 본질적으로 그대로 유지하는 경우를 만드는 것이 작업의 대부분을 차지했습니다. 이 그룹은 2단계 프로세스의 모든 버전에 대해 외부 관점에서 대응할 수 없는 복잡한 반고전적 구성을 만드는 것은 본질적으로 영원이 걸릴 것이라고 주장했습니다.
이는 단지 50큐비트, 아원자에 대해서만 현재 우주 나이의 10,000배에 해당하는 것과 같습니다.
블랙홀의 얼룩. 그리고 10 70 홀수 큐비트 를 가진 M87과 같은 실제 블랙홀의 경우 반고전 물리학을 깨뜨린 실험은 그보다 기하급수적으로 더 오랜 시간이 걸릴 것입니다. 연구팀은 블랙홀이 확립된 물리학 틀의 새로운 붕괴를 강조한다고 제안합니다.
아인슈타인은 한때 뉴턴의 강체 거리 개념이 충분히 빠른 속도에서는 실패할 것이라고 예측한 것처럼, 그들은 상상할 수 없는 수의 단계와 이해할 수 없는 시간 길이를 포함하는 극도로 복잡한 실험에서는 준고전 물리학이 실패할 것이라고 예측했습니다.
그룹은 방화벽이 상상할 수 없는 복잡성의 표현이 될 것이라고 믿습니다. M87에 있는 블랙홀과 같은 실제 블랙홀은 단지 수십억 년 동안만 존재했습니다. 반고전적인 내부가 방화벽에서 무너질 만큼 길지는 않습니다. 그러나 불가능할 정도로 복잡한 실험을 할 수 있거나 블랙홀이 극도로 오랫동안 살아 있다면 모든 준고전주의적 베팅은 물거품이 될 것입니다.
“복잡성의 한계가 있습니다.”라고 Harlow는 말했습니다. "기하급수적인 일을 시작하면 [물리학]이 정말 달라지기 시작합니다."
복잡성의 저주로 구원받음
물리학자들은 코드의 손실이 블랙홀 내부의 준고전 물리학에 눈에 띄는 균열로 이어지지 않을 것이라고 스스로 확신한 후 그 결과를 조사했습니다. 그들은 명백한 버그가 궁극적인 기능임이 밝혀졌다는 것을 발견했습니다. “나쁜 것 같아요. 많은 주를 삭제하기 때문에 정보가 손실될 것 같습니다.”라고 Akers는 말했습니다.
하지만 “그것은 당신이 원했던 모든 것이었음이 밝혀졌습니다.” 특히 블랙홀에서 정보가 빠져나가는 방식을 다룬다는 점에서는 2019년 작업을 넘어선다. 또는 오히려 큐비트가 처음부터 정확히 내부에 있지 않다는 것을 암시합니다.
그 비밀은 전환의 펑키한 두 번째 단계인 사후 선택에 있습니다. 사후 선택에는 정보를 한 위치에서 다른 위치로 순간 이동하는 교과서 양자 프로세스와 동일한 수학적 요소, 즉 얽힌 파트너의 측정이 포함됩니다.
따라서 전환 과정은 시간에 맞춰 진행되는 물리적 이벤트는 아니지만 정보가 내부에서 외부로 전환되는 것처럼 보이는 방식을 설명합니다. 한 남자가 칠판 앞에 서 있다.
MIT의 물리학자인 Chris Akers는 양자 오류 수정을 확장하여 블랙홀 내부를 덮는 데 도움을 주었습니다.
본질적으로, 내부 우주비행사가 블랙홀 생애 후반에 찍은 스냅샷을 변환하면 그녀는 자신 주변의 입자 또는 심지어 자신의 몸에 있는 것처럼 보이는 정보가 실제로 호킹 호킹에 떠 있는 외부 관점에서 나온 것임을 알게 될 것입니다.
외부 방사선. 시간이 지남에 따라 전환 과정은 그녀의 세계가 점점 더 비현실적인 것으로 드러날 것입니다. 블랙홀이 사라지기 직전에 우주비행사의 인상에도 불구하고 그녀의 정보는 거의 전적으로 외부에 존재하며 방사선에 뒤섞여 존재하게 됩니다. 이 과정을 스냅샷별로 추적함으로써 그룹은 2019년 방사선에서 정보를 발견한 엥겔하르트의 엔트로피 공식을 도출할 수 있었습니다. 이 공식 역시 변환 손실의 부산물입니다.
-간단히 말해서, 변환은 우주 비행사가 성숙해짐에 따라 외부 현실과 점점 더 분리되는 내부를 무의식적으로 경험할 수 있는 방법을 설명합니다. 그들은 호킹의 실수는 자신을 내부 우주비행사의 입장에서 생각하고 준고전 물리학이 블랙홀 내부와 외부 모두에서 완벽하게 잘 작동한다고 가정한 것이라고 주장합니다.
Harlow와 회사가 현재 믿고 있는 것처럼 그는 준고전 물리학이 기하급수적인 복잡성을 요구하는 현상과 실험을 정확하게 포착하지 못한다는 사실을 깨닫지 못했습니다. 예를 들어 방사선에 있는 뒤섞인 정보를 해독하는 데는 기하급수적으로 오랜 시간이 걸리기 때문에 그의 반고전적 분석에서는 방사선에 특징이 없다고 잘못 예측했습니다.
기능이 있습니다. 그것들을 발견하려면 우주 나이의 몇 배, 몇 배나 걸릴 것입니다. 또한 블랙홀 표면의 크기가 줄어드는 동안 내부의 정보 용량이 증가하는 것처럼 보이는 데에는 이유가 있습니다. 준고전주의 계산에는 외부에 양자 대응물이 없는 엄청난 수의 복잡한 상태가 잘못 포함되어 있습니다.
-물리학자들이 복잡성이 준고전 물리학을 망칠 수 있는 방식을 고려한다면, 내부의 시공간 그림과 외부의 양자 그림 사이의 충돌은 증발합니다. Harlow는 “이제 우리는 역설을 극복하는 일관된 방법을 보고 있습니다.”라고 말했습니다.
블랙홀 혼란
그러나 Harlow의 자신감에도 불구하고 블랙홀 커뮤니티의 다른 사람들은 많은 질문을 갖고 있습니다. 주요 제한은 코드가 연결하는 이론이 매우 간단하다는 것입니다. 양자역학적 설명에는 정보를 방출하는 큐비트 모음이 있습니다. 준고전적 묘사는 사건의 지평선에 의해 내부가 외부와 분리되어 있습니다. 그리고 그게 다야. 중력도 없고 시공간 감각도 없습니다. 코드에는 역설의 핵심 기능이 있지만 실제 블랙홀이 이러한 방식으로 작동한다고 주장하는 데 필요한 세부 정보가 많이 부족합니다.
Maloney는 “항상 그렇듯이 중요한 물리학은 모두 추출하고 중요하지 않은 물리학은 모두 버린 장난감 모델을 갖는 것이 희망입니다.”라고 말했습니다.
"여기에는 그것이 사실이라고 생각할 만한 충분한 이유가 있지만 그럼에도 불구하고 조심하는 것이 중요합니다."
백그라운드에서 칠판을 가진 남자입니다. 버클리 캘리포니아 대학의 Geoff Penington은 양자 정보와 중력의 교차점에서 연구하고 있습니다. 리 샌드버그/고등연구소
대안적인 해결책은 많이 존재하며, 실제 중력은 여전히 그러한 방식 중 하나로 역설을 해결할 수 있습니다. 예를 들어, 오하이오 주립대의 Mathur는 그러한 옵션 중 하나를 연구하는 연구 프로그램을 이끌고 있습니다.
끈 이론에서 붕괴하는 별에 무슨 일이 일어날지 분석하는 동안 그와 그의 동료들은 끈이 붕괴를 멈출 수 있다는 것을 발견했습니다. 그들은 꿈틀거리는 덩어리, 즉 " 퍼즈볼(fuzzball) "을 형성하는데, 그 복잡한 꿈틀거림으로 인해 사건의 지평선과 역설이 형성되는 것을 막을 수 있습니다.
Mathur는 새로운 솔루션에 대해 다양한 반대 의견을 제기했으며 일반적으로 손실이 있는 코드가 지나치게 복잡한 제안이라고 생각합니다. “정보 역설은 오래 전에 해결되었습니다.”라고 그는 말했습니다. (퍼즈볼로.)
한편 2019년에 Engelhardt와 협력하여 방사선에서 정보를 발견한 Marolf는 그들의 솔루션이 지나치게 보수적일 수 있다고 의심합니다. “제가 걱정하는 것은 그것이 너무 쉽다는 것입니다.”라고 그는 말했습니다.
그는 손실에 질식합니다. 이는 현재 형태의 코드가 내부 우주비행사에게만 고유한 답변을 제공한다는 것을 의미합니다. 외부 우주비행사가 사진을 찍어 내부에 대해 알고 싶다면 코드가 지우는 준고전적인 픽셀을 추측해야 합니다.
이러한 상태는 어떤 의미에서는 환상적이지만 내부의 인간 경험을 이해하는 데 필수적입니다. 추측컨대 그는 차분한 실내를 찾을 수도 있다. 다른 곳에서는 격렬한 방화벽이 있습니다. 양자론이 외부에서 아무리 세련되어도 그가 뛰어든다면 무엇을 발견하게 될지 확실히 말할 수는 없습니다. Marolf는 "그것이 나를 조금 불안하게 합니다."라고 말했습니다. “나는 근본적인 이론이 우리가 현실로 경험하는 것을 포함하여 모든 것을 예측해야 한다고 생각했을 것입니다.”
손실 증가
캘리포니아 대학교 데이비스 캠퍼스의 컴퓨터 과학자인 아이작 김(Isaak Kim)과 캘리포니아 공과대학(California Institute of Technology)의 양자물리학자이자 이번 회의에 참석한 유명 인사 중 한 명인 존 프레스킬(John Preskill)을 포함하여 초기 제안에 대해 회의적인 일부 사람들이 이후 이 아이디어에 동의했습니다.
2013년 방화벽 대결. 김씨는 “이 작품이 나온다는 소식을 소문으로 들었다”고 말했다. “뭔가 잘못되는 것 같았어요.” 김씨는 사후 선택의 사용에 불안해했다. 과거 사후 선택의 적용에는 타임머신과 터무니없이 강력한 양자 컴퓨터에 대한 청사진이 포함되어 있었기 때문에 그 모습이 위험 신호로 도약했습니다. 그는 외부 방사선을 측정한 후 추락하는 우주 비행사에게 어떻게 작동하는지와 같은 초기 코드에서 누락된 세부 사항이 사후 선택과 결합되어 외부 관점까지 엉망이 되고 거기에 있는 정보를 삭제할 수 있다고 의심했습니다. 그러다가 지난 12월 김씨와 프레스킬은 코드를 업그레이드해 외부 사진에서 블랙홀이 안전하게 계속해서 정보를 방출한다는 사실을 발견했다.
그들은 또한 사후 선택이 블랙홀이 터무니없이 강력한 계산을 수행하거나 우주 비행사를 미래로 다시 보내는 데 허점 역할을 하지 않는다는 것을 발견했습니다. “놀랍게도 이 모델에서는 사후 선택을 허용하더라도 그런 일이 발생하지 않습니다.”라고 그는 말했습니다. "그것이 바로 여기서 뭔가 올바른 일이 일어나고 있다는 확신을 갖게 해준 것입니다."
Q&A
이 물리학자는 호킹의 블랙홀 역설에서 탈출구를 발견했습니다 2021년 8월 23일
DeWolfe와 그의 공동 작업자인 Kenneth Higginbotham은 4월에 손실 코드를 더욱 일반화했습니다 . 그들은 또한 우주 비행사가 떨어지는 것을 견딜 수 있다고 결론지었습니다. 다른 연구자들은 지난 몇 달 동안 자신들이 좋아하는 중력 이론이 손실을 숨기고 있는지 확인했습니다.
지난 10월 브리티시 컬럼비아 대학의 Arjun Kar는 Harlow와 동료들의 손실 코드를 잘 알려진 2D 중력 이론에 이식하여 그 이론이 유지된다는 사실을 발견했습니다. “그들은 양자 오류 정정에 관해 흥미로운 사실을 발견한 것 같습니다.”라고 그는 말했습니다. 더 많은 중력 이론에서 손실성을 찾는 이 길을 계속 따라가는 것은 물리학자들이 실제 중력이 실제로 이와 같이 작동한다는 확신을 구축하거나 파괴하기를 희망하는 주요 방법입니다.
실험을 통해 코드를 조사하려는 꿈을 꾸는 사람은 거의 없습니다. Aaronson은 "이 설명을 어떻게 테스트할지 확실하지 않습니다. 그 위에 중력에 대한 양자 이론을 더 구축하려고 시도하고 그 이론이 성공적인지 여부를 확인하는 것 외에는"이라고 말했습니다. 그러나 Harlow는 몽상가입니다. “불가능하다고는 생각하지 않습니다. 정말 어려울 뿐입니다.”라고 그는 다음과 같은 사고 실험을 제시했습니다.
작은 블랙홀을 상자에 넣고 거기에서 나오는 호킹 방사선의 모든 광자를 포착하여 모든 정보를 양자 컴퓨터에 저장합니다. 그 정보는 내부 입자의 관점에서 볼 때 블랙홀 내부에 존재하는 것처럼 보이기 때문에 방사선을 조작하면 입자에 즉시 영향을 미칠 수 있습니다. 이는 물리학자를 괴롭힐 만큼 으스스한 거리에서의 실제 행동입니다.
Harlow는 “내부의 모든 것을 변화시키는 방사선에 대해 내가 할 수 있는 일은 아무것도 있어서는 안 됩니다.”라고 말했습니다. "그것은 복잡성의 경계를 넘었기 때문에 발생한 고장입니다." 그러나 그러한 실험에 대한 환상을 갖기 위해서라도 Harlow는 자신에게 충분한 시간을 주기 위해 영원한 우주로 전환해야 합니다.
왜냐하면 팽창하는 우주의 활동은 가장 작은 것의 방사선을 조작하기를 희망하기 전에 수조 번에 걸쳐 줄어들 것이기 때문입니다. 블랙홀. (게다가 서스킨드와 블랙홀 퍼즐의 관련 각도 를 연구하는 다른 사람들은 최근 복잡성과 헤아릴 수 없을 정도로 긴 기간과 관련된 중복되는 아이디어를 발견했습니다.)
그럼에도 불구하고 Harlow는 우주의 열사멸과 같은 사소한 세부 사항에 흔들리지 않습니다. 거의 빛의 속도로 여행하는 기차와 관련된 불가능한 사고 실험이 아인슈타인에게 충분했다면, 그는 그것이 그에게도 충분하다고 믿습니다. “우리에게는 아직 기차가 없지만 [상대성]은 우리가 테스트한 다양한 다른 것들에 영향을 미칩니다.”라고 그는 말했습니다. Harlow는 일반 관찰자가 놀랄 수도 있는 물리적 증거와의 관계를 연구하는 블랙홀 물리학자들 중 가장 최근의 인물입니다.
결국 호킹 복사의 광자 하나를 본 사람은 아무도 없으며 앞으로도 그럴 것입니다. 실제 블랙홀 주위 궤도에 제임스 웹 우주 망원경을 주차하더라도 너무 약합니다. 관련된: 새로운 역설에서는 열사병을 피하는 블랙홀이 나타난다 공간과 시간이 양자 오류 수정 코드가 될 수 있는 방법 물리학에서 가장 유명한 역설이 거의 끝나가고 있다 그러나 그럼에도 불구하고 스티븐 호킹(Stephen Hawking)과 레너드 서스킨드(Leonard Susskind)부터 네타 엥겔하르트(Netta Engelhardt), 크리스 에이커스(Chris Akers) 등 여러 세대의 물리학자들은 이론적인 어려움과 함께 블랙홀에서 쏟아져 나오는 갈등 묶음을 처리하는 방법에 대해 열띤 토론을 벌였습니다.
광자의. 그들은 케이스를 구축하고 강화하면서도 블랙홀이 궁극적인 우주 감옥인지 불타는 사형 선고를 나타내는지 여부를 확인하는 유일한 결정적인 방법은 원래 상상할 수 없는 사고 실험을 시작하는 것임을 인정합니다. “불화를 해결하는 것 외에는 아무 것도 신경 쓰지 않는 두 사람이 있다면 그들이 할 수 있는 일은 뛰어드는 것뿐입니다.” 페닝턴이 말했습니다. "두 사람 모두 즉시 기화되어 어쨌든 문제를 해결하지 못하거나, 안으로 들어가고 둘 중 하나가 '아, 공평해, 내가 틀렸어.'라고 말할 수도 있습니다."
편집자 주: Daniel Harlow와 Chris Akers를 포함하여 이 기사에 등장한 많은 과학자들은 Simons Foundation으로부터 자금을 지원받았으며, 이 재단은 편집적으로 독립된 이 잡지에도 자금을 지원했습니다. Simons Foundation 기금 결정은 우리의 보장 범위에 영향을 미치지 않습니다. 자세한 내용은 여기에서 확인할 수 있습니다 .
====================
메모 2310140658 나의 사고실험 oms 스토리텔링
이론물리학 양자 복잡성은 호킹의 블랙홀 역설을 탈출하는 방법을 보여준다. 블랙홀 내부에서는 20세기 물리학의 두 가지 이론적 기둥이 충돌하는 것처럼 보인다.
10년 간의 논쟁과 계산 끝에 현재 매사추세츠 공과대학의 수석 물리학자인 Harlow는 자신과 전도유망한 이론가 팀이 마침내 외부를 정사각형으로 만드는 방법, 또는 적어도 방법을 찾았다고 믿는다.
이제 젊은 물리학자들은 새로운 세기의 중심 기둥인 양자 정보 물리학에 호소함으로써 갈등을 해결했다고들 생각했다. 근본적으로 제약은 물질이나 시공간으로부터 오는 것이 아니다. 블랙홀의 내외부 정보 논쟁은 방대한 양의 양자 정보에 포함된 본질적으로 끝없는 가능성인 복잡성에 관한 논쟁에서 비롯됩니다.
1.
호킹의 블랙홀 이론은 새로운 oms이론으로 재해석되어야 한다.
블랙홀 vixer 내외부 정보가 정사각형 oms 이론을 바탕으로 외부 방사선으로 유출된다면 qms의 개입이다. 안티 드 시터(anti-de Sitter) 공간은 sphere.oms 값이다.
정보값 격자장 oms =1 중력장 축소기능을 가진 oms.sphere 양자 복잡성은 호킹의 블랙홀 역설을 탈출하는 방법을 보여준다. oms.sphere는 구체의 표면이나 경계면에 수많은 격자를 점철화 시켜 안티 드 시터 qvixer.mser 공간(anti-de Sitter mser space)를 만든다. 이곳에서 qvix.abc 삼각축 단위의 abs.xyz 회절이 시작된다. 허허. 블랙홀 정보의 압축은 oms.sphere에서 분산확장 시킬 수 있다. 안티-데 시터 공간의 특정 영역이 얽힌 호킹 방사선 구름의 정보 용량과 관련된 양인 엔트로피를 추적할 수 있는 경로가 있다. 허허.
블랙홀이 안전하게 연속적으로 구체표면의 모든 점들의 픽셀에서 불규칙적인 곡선의 경계선을 만들며 계속해서 'oms.qms.pms.ems 정보를 방출한다'는 사실을 발견할 수 있다. 이들 정보에서 '우주의 정보들은 전혀 버릴 게 없다'는 점이다.
이는 타당한 논리적 측면이 있다. 물론 우주의 블랙홀 vixer 복잡성에는분명히 한계가 있다. vixer를 기하급수적인 oss.base에 적용하면 물리학이 매우 정교해진다.
-In 2014, Harlow collaborated with Almheiri of AMPS and Xi Dong of the University of California, Santa Barbara to demonstrate how quantum error correction codes can spread half-decitter space-time information between boundary qubits. The gist of the idea was as follows. Imagine the center point of the anti-de Sitter space as a 1-bit message. Boundary particles are numbers of transport.
-Eventually, following a formula developed by fellow physicist Netta Engelhardt in 2014, Penington came to suspect that certain regions of anti-Deceiter space were tracking entropy, a quantity related to the information capacity of entangled clouds of Hawking radiation. It pops out of a black hole. He spent the winter of 2018-2019 on his own, doing detailed work to confirm his intuition.
-For young, empty black holes, the number of separated coin sides increases as the event horizon splits the Hawking pair, as Hawking predicted. However, as we age, the number of separate sides begins to decrease. This means that the black hole is so full that information is being emptied out as external radiation, as quantum mechanics requires.
- Netta Engelhardt, a physicist at MIT, proposed a way to track information in systems with gravitational capabilities.
-Perhaps complexity can mask the cracks in semi-classical physics. The encoding did not intentionally delete the configuration. It erased only certain particle arrangements that were complex in that they took so long to create that the astronauts inside could never expect to witness them.
====================
Memo 2310140658 My thought experiment oms storytelling
Quantum complexity in theoretical physics shows how to escape Hawking's black hole paradox. Inside a black hole, two theoretical pillars of 20th-century physics appear to collide.
After a decade of debate and calculations, Harlow, now a senior physicist at the Massachusetts Institute of Technology, believes he and a team of promising theorists have finally found a way, or at least a way, to make the outside square.
Now, young physicists thought they had resolved the conflict by appealing to quantum information physics, the central pillar of the new century. Fundamentally, constraints do not come from matter or space and time. The black hole's internal and external information debate stems from a debate about complexity, the essentially endless possibilities contained in the vast amounts of quantum information.
One.
Hawking's black hole theory must be reinterpreted as a new oms theory.
If the information inside and outside the black hole vixer is leaked as external radiation based on the square oms theory, it is the intervention of qms. The anti-de Sitter space is the sphere.oms value.
Information value lattice field oms = 1 oms.sphere quantum complexity with gravitational field reduction function shows a way to escape Hawking's black hole paradox. oms.sphere creates an anti-de Sitter qvixer.mser space by dotting numerous grids on the surface or boundary of a sphere. This is where the abs.xyz diffraction of the qvix.abc triangular axis begins. haha. Compression of black hole information can be distributed and expanded in oms.sphere. There is a path through which a particular region of anti-de Sitter space can trace its entropy, a quantity related to the information capacity of the entangled Hawking radiation cloud. haha.
We can discover that the black hole safely and continuously creates irregular curved boundaries at the pixels of all points on the surface of the sphere and continuously emits 'oms.qms.pms.ems information.' From these information, the point is that ‘there is nothing to throw away at all in the information of the universe.’
This has a valid logical aspect. Of course, there are clear limits to the complexity of black holes in the universe. Applying vixer to an exponential oss.base makes the physics very sophisticated.
Sample oms (standard)
b0acfd 0000e0
000ac0 f00bde
0c0fab 000e0d
e00d0c 0b0fa0
f000e0 b0dac0
d0f000 cae0b0
0b000f 0ead0c
0deb00ac000f
ced0ba 00f000
a0b00e 0dc0f0
0ace00df000b
0f00d0 e0bc0a
sample qoms (standard)
0000000011=2,0
0000001100
0000001100
0000010010
0001100000
0101000000
0010010000
0100100000
2000000000
0010000001
sample pms (standard)
q0000000000
00q00000000
0000q000000
000000q0000
00000000q00
0000000000q
0q000000000
000q0000000
00000q00000
0000000q000
000000000q0
Sample oss.base (standard)
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzz
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
[드디어 물리학과 생물학의 연결고리를 찾았다. 2309220641 대발견이다.]
우주에는 본래 물리학적으로 헬륨3가 라플링 상태의 춤을 추면서 빅뱅이 시작됐다. 그런데 생물학적 암덩어리가 암흑에너지로 등장하며 춤을 추기 시작했다. 춤추는 물리와 생물의 광경을 코넬대학교 물리학 초유체 헬륨3 팀과 고등과학원 물리학자 이현규 박사의 논문이 관찰한 것이다. 이들이 본 그광경이 초기우주를 본 것으로 나는 oms.qms.ems.oss_base 이론적 나의 우주론적 관조로 연관 짓는다. 허허.
.Study reports first realization of a Laughlin state in ultracold atoms
연구에 따르면 초저온 원자에서 라플린 상태가 처음으로 실현되었습니다
브뤼셀 자유 대학교 레이저로 조작된 초저온 원자는 각 원자가 동족체 주위에서 춤추는 독특한 양자 액체인 라플린 상태를 실현했습니다. 크레딧: Nathan Goldman JUNE 21, 2023
1980년대 양자 홀 효과의 발견은 이를 이론적으로 성공적으로 특성화한 미국의 노벨상 수상자를 기리기 위해 "라플린 상태"라고 불리는 새로운 물질 상태의 존재를 밝혀냈습니다. 이러한 이국적인 상태는 매우 낮은 온도와 극도로 강한 자기장이 존재하는 2D 재료에서 특히 나타납니다.
라플린 상태에서 전자는 독특한 액체를 형성하며, 각 전자는 동족체 주위를 최대한 피하면서 춤을 춥니다. 이러한 양자 액체를 자극하면 물리학자들이 전자 와 속성이 크게 다른 가상의 입자와 연관되는 집단 상태가 생성됩니다 . 이러한 "아욘"은 분수 전하(기본 전하의 일부)를 운반하며 놀랍게도 입자의 표준 분류를 무시합니다. 보손 또는 페르미온. 수년 동안 물리학자들은 고유한 특성을 추가로 분석하기 위해 고체 물질이 제공하는 시스템이 아닌 다른 유형의 시스템에서 라플린 상태를 실현할 가능성을 탐구해 왔습니다.
그러나 필요한 구성 요소(시스템의 2D 특성, 강한 자기장, 입자 간의 강한 상관 관계)는 매우 어려운 것으로 입증되었습니다. Nature 에 집필한 국제 팀은 레이저로 조작된 초저온 중성 원자를 사용하여 라플린 상태를 처음으로 구현한 하버드 대학의 Markus Greiner 실험 그룹을 중심으로 모였습니다. 실험은 광학 상자에 몇 개의 원자를 가두는 것과 이 이국적인 상태를 생성하는 데 필요한 요소, 즉 강력한 합성 자기장과 원자 간의 강한 반발 상호 작용을 구현하는 것으로 구성됩니다.
논문에서 저자는 강력한 양자 가스 현미경을 통해 원자를 하나씩 이미징하여 라플린 상태의 특징적인 특성을 밝힙니다. 그들은 서로 주위를 공전하는 입자의 독특한 "춤"과 실현된 원자 라플린 상태의 분수 특성을 보여줍니다.
이 이정표는 양자 시뮬레이터에서 Laughlin 상태와 그 사촌(예: 소위 Moore-Read 상태)을 탐구하는 새롭고 폭넓은 분야의 문을 열어줍니다. 양자 가스 현미경으로 누구든지 생성, 이미징 및 조작할 수 있는 가능성은 실험실에서 고유한 특성을 활용한다는 점에서 특히 매력적입니다.
추가 정보: Julian Léonard, 초저온 원자를 사용한 분수 양자 홀 상태 실현, Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06122-4 . www.nature.com/articles/s41586-023-06122-4 저널 정보: 자연 브뤼셀 자유대학교 제공
.In helium-three, superfluid particles pair 'like a dance in space'
헬륨 3에서 초유체 입자 쌍이 '우주에서 춤을 추는 것처럼'
코넬대학교 케이트 블랙우드(Kate Blackwood) 셀 도식. a 석영 포크와 LCMN 온도계의 위치는 열 교환기와 관련하여 표시됩니다. b 치수가 밀리미터인 석영 포크의 개략도. 출처: 네이처 커뮤니케이션즈 (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-41422-3
-독립적으로 움직이는 입자로 가득 찬 나노 규모의 댄스 플로어를 상상해보세요. 사물이 실제로 뜨거워지기 시작하거나 이 경우 냉각되면 입자들이 짝을 이루지만 공간의 반대편에서는 마치 텔레파시처럼 동기화되어 "춤추게" 됩니다. 초순수 동위원소 헬륨-3( 3He )에서 이 춤은 메커니즘을 통해 초유체 상태(초유체 구성 요소에는 점도가 없으므로 마찰 없이 흐르는 상태 )로 전환될 때 매우 특정하고 매우 낮은 온도 에서 시작됩니다. 페어링이라고 합니다.
-입자 쌍은 3차원에서 거대한 원자 거리에 걸쳐 형성됩니다. 예술과학대학(A&S)의 물리학 교수인 지박 파르피아(Jeevak Parpia)는 "이것은 마치 우주에서 춤을 추는 것과 같습니다."라고 말했습니다. "' 변동 ' 이라고 불리는 이 페어링의 효과는 페어링되지 않은 다른 파트너를 분산시키고 전반적인 추진력 전달을 방해하는 것입니다." 이러한 초유체 변동 효과는 거의 50년 전에 예측되었지만 이를 확인할 수 있는 장비를 갖춘 사람은 아무도 없었습니다. 이제 초저온에서 정확하고 이 미묘한 효과를 포착할 수 있을 만큼 민감한 맞춤형 온도계를 통해 코넬 연구원들은 실험에서 이 현상을 관찰했습니다.
-이는 아마도 양자 컴퓨팅 과 초기 우주의 물리학에 대한 새로운 통찰력을 얻게 될 것입니다. "초유체 변동으로 인한 3He 정상 상태의 억제 점도 관찰"은 9월 20일 Nature Communications 에 게재되었습니다 . Parpia가 연구를 이끌었고 연구는 주로 박사후 연구원 Yefan Tian과 박사과정 학생 Rakin Baten이 수행했습니다.
에릭 스미스 박사 '72는 핵심 팀원이었고 물리학 교수인 Erich Mueller(A&S)가 이론적 지원을 제공했습니다. 초저온에서 초유체 변동의 미세한 변화를 관찰하기 위해 연구원들은 직경 1.25mm, 길이 1.25mm의 작은 온도계를 사용했습니다. 이 장치는 코로나 팬데믹 기간 동안 제작하기 시작했으며 여전히 개선되고 있습니다. Parpia는 "낮은 소음이 필수적입니다."라고 말했습니다.
"결국, 우리는 작은 효과를 찾고 있으며, 온도가 '흐릿'하거나 시끄러운 경우 이 작은 상승(초유체 변동의 표시)은 잡음 속에 묻힐 것입니다." 유일한 "양자 유체"로서 헬륨은 독특하다고 Parpia는 말했습니다. 다른 모든 요소는 냉각되면 액체에서 고체로 상전이됩니다. 그러나 헬륨은 기체에서 액체 상태로 변하지만, 큰 압력이 가해지지 않으면 원자는 응고되지 않습니다. 이는 각 원자의 질량이 너무 작아서 원자의 운동이 원자의 분리보다 크기 때문입니다.
절대 영도 근처에서도 준입자(여기라고도 함)라고 불리는 헬륨 원자 구성 요소는 빠르게 움직이며 서로 충돌합니다. Parpia는 “돌풍이 폭풍을 알리는 것처럼 변동은 변화가 다가오고 있다는 신호입니다.”라고 말했습니다.
"그들은 실제 초유체 전이 바로 위에서 발생하고 정보 전달을 방해합니다. 이는 준입자가 쌍을 이루고 초유체 전이보다 몇 마이크로도 더 높은 100만분의 1초 미만의 매우 짧은 수명을 갖기 때문입니다." 저항 없이 전하(전기)를 전도하는 초전도체에서도 유사한 페어링 메커니즘이 발생합니다. Parpia는 "예를 들어 루프와 같이 초전도체에 전류가 설정되면 영원히 흐를 것"이라고 말했습니다. "초유체는 스테로이드 위의 초전도체입니다. 전자뿐만 아니라 원자도 저항 없이 흐릅니다. 그러나 무질서가 거의 도처에 존재하는 전자 초전도체와는 달리 결함이나 '흙'이 없는 초전도체를 만드는 것은 매우 어렵습니다. 헬륨- 세 번째는 초순수입니다. 따라서 일부 이국적인 특성을 연구하는 데 가장 적합한 모델 시스템입니다." 헬륨-3의 여기는 양자 계산을 위한 플랫폼으로 유용할 수 있다고 Mueller는 말했습니다. "토폴로지 양자 계산"으로 알려진 전략은 헬륨 3에서 볼 수 있는 것과 같은 특정 이국적인 초전도체의 여기 쌍이 양자 비트(큐비트)로 작동한다는 사실에 의존합니다.
"올바른 유형의 여기를 가진 초전도 장치를 찾거나 만드는 것이 어려웠지만 헬륨 3이 작동할 수 있다는 예측이 있습니다. 첫 번째 단계는 헬륨 3이 이러한 '위상학적' 여기를 가지고 있음을 보여주는 것입니다."라고 그는 말했습니다.
-" 초유체 변동을 특성화하는 것은 이러한 가능성을 조사하는 데 중요한 단계입니다." 헬륨-3의 상전이는 초기 우주의 물리학을 모방하는 이상적인 모델 시스템이라는 제안도 있습니다. 에너지가 처음으로 다른 형태로 분화되기 시작하고 다른 기본 힘이 나타났을 때 Parpia는 말했습니다.
-"헬륨의 물리학은 극도의 순도와 초저온 특성을 갖고 있기 때문에 역설적이게도 헬륨이 초기 우주의 초고에너지 인플레이션 '시대'에 대한 좋은 모델이 되는 것입니다."라고 그는 말했습니다. "우리가 연구실에서 초기 우주의 일부 측면을 이해할 수 있다면 얼마나 좋을까요!"
추가 정보: Rakin N. Baten 외, 초유체 변동으로 인한 3He 의 정상 상태에서 억제된 점도 관찰, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-41422-3 저널 정보: 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 코넬대학교 제공
소스1.
.In helium-three, superfluid particles pair 'like a dance in space'
https://phys.org/news/2023-09-helium-three-superfluid-particles-pair-space.html?fbclid=IwAR2eWeoLMPRacBE_O4MxAtahZvCgJ1hm556xYhxHe5if0KXSnT7N7oulAMw
소스2.
.Senescent tumor cells building three-dimensional tumor clusters
https://jl0620.blogspot.com/2019/09/nasa.html
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0?fbclid=IwAR1gDB-YZYjVw8nS2Kfb1Ij8N5Df0vOa0ZBWssZRefSC1ERm3Z0nVXuiHQY
소스3.
.Consideration for the development of room-temperature ambient-pressure superconductor (LK-99)
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0?fbclid=IwAR1gDB-YZYjVw8nS2Kfb1Ij8N5Df0vOa0ZBWssZRefSC1ERm3Z0nVXuiHQY
-독립적으로 움직이는 입자로 가득 찬 나노 규모의 댄스 플로어를 상상해보세요. 사물이 실제로 뜨거워지기 시작하거나 이 경우 냉각되면 입자들이 짝을 이루지만 공간의 반대편에서는 마치 텔레파시처럼 동기화되어 "춤추게" 됩니다. 초순수 동위원소 헬륨-3( 3He )에서 이 춤은 메커니즘을 통해 초유체 상태(초유체 구성 요소에는 점도가 없으므로 마찰 없이 흐르는 상태 )로 전환될 때 매우 특정하고 매우 낮은 온도 에서 시작됩니다. 페어링이라고 합니다.
-입자 쌍은 3차원에서 거대한 원자 거리에 걸쳐 형성됩니다. 예술과학대학(A&S)의 물리학 교수인 지박 파르피아(Jeevak Parpia)는 "이것은 마치 우주에서 춤을 추는 것과 같습니다."라고 말했습니다. "' 변동 ' 이라고 불리는 이 페어링의 효과는 페어링되지 않은 다른 파트너를 분산시키고 전반적인 추진력 전달을 방해하는 것입니다." 이러한 초유체 변동 효과는 거의 50년 전에 예측되었지만 이를 확인할 수 있는 장비를 갖춘 사람은 아무도 없었습니다. 이제 초저온에서 정확하고 이 미묘한 효과를 포착할 수 있을 만큼 민감한 맞춤형 온도계를 통해 코넬 연구원들은 실험에서 이 현상을 관찰했습니다.
-이는 아마도 양자 컴퓨팅 과 초기 우주의 물리학에 대한 새로운 통찰력을 얻게 될 것입니다.
==================================
메모 230921_0240,0431나의 사고실험 oms 스토리텔링
다가오는 미래의 과학문명은 lk99 상온상압 초전도체 물질 기반의 초전도 전자기 문명시대이다. 더불어 상온상압 초유체 시대가 다가오고 있다.
소스3. lk99논문의 초록
이 논문에서는 기존의 초전도 현상을 바라보는 물리학자들의 생각의 흐름과 한계들을 살펴보고, 통계 열역학적 액체론의 관점에서 제시한 이론적 배경을 통해 상온 상압 초전도체가 개발될 수 있음을 약술하였다. 이것이 가능 할 방안은, 전자들이 돌아다닐 수 있는 상태수가 현저히 제한되는 1-Dimension에 가까운 전자 상태이어야 한다는 것과 그 상태에 있는 전자들이 액체적 특성이 나타날 수 있을 정도로 전자-전자 상호작용이 빈번한 상태이어야 한다는 것이다. 이러한 실행 예로서 우연한 기회에 실마리를 얻어 수많은 실험으로 구조를 밝혀낸 LK-99(본 연구에서 개발한 상온 상압 초전도체의 이름)의 개발 자료를 보고하며, 이에 세계 최초로 상압에서 임계온도가 97°C를 능가하는 초전도 물질의 특성과 발견에 대한 이론적, 실험적 근거를 요약하였다.
1.
상온 상압에서의 초전도체이든 초유체이든지 ..'1차원의 전자 배열이 존재한다'는 것이 lk99 논문의 취지로 보면 큰 발견을 한 것이다. 2차원의 초전도성은 극저온에서 할 것이고 3차원의 전자 입자쌍은 마치 우주에서 춤을 추는 것과 같다.
이는 헬륨 3에서 초유체 입자 쌍이 '우주에서 춤을 추는 것처럼, 혹은 소스2.암덩어리가 파트너를 만나 춤추듯이... '변동' 이라고 불리는 이 페어링의 효과는 페어링되지 않은 다른 파트너를 분산시키고 전반적인 추진력 전달을 방해하는 것이다.
소스1.헬륨-3의 상전이는 초기 우주의 물리학을 모방하는 이상적인 모델 시스템이라는 제안도 있다. 에너지가 처음으로 다른 형태로 분화되기 시작하고 다른 기본 힘이 나타났을 때이다.
헬륨의 물리학은 극도의 순도와 초저온 특성을 갖고 있기 때문에 역설적이게도 헬륨이 초기 우주의 초고에너지 인플레이션 '시대'에 대한 좋은 모델이 되는 것일 수 있다는 연구진의 주장이다. 허허.
소스1.소스2.의 춤추는 종양 노화세포나 헬륨의 노화 초유체 입자쌍이나 엇비슷한 게 아닌가 싶다. 중요한 사실들은 이들이 샘플링 oss.base 내부에서 정교하게 벌어지는 초자연적 현상이라는 점이다. 허허.
암덩어리가 춤을 추는 현상을 물리학적으로 관찰한 고려대.고등과학원의 이현규 박사의 논문은 헬륨유체가 생물학적으로 춤추는 것이 초기우주의 물리학적 '빅뱅사건과 유사하다'는 점이다.
2
[드디어 물리학과 생물학의 연결고리를 찾았다. 2309220641 대발견이다.]
우주에는 본래 물리학적으로 헬륨3가 춤을 추면서 시작했다. 그런데 생물학적 암덩어리가 암흑에너지로 등장하며 춤을 추기 시작했다. 춤추는 물리와 생물의 광경을 코넬대학교 물리학 초유체 헬륨3 팀과 고려대 물리학자 이현규박사가 관찰한 것이다. 이들이 본 그광경이 초기우주를 본 것으로 나는 연관 짓는다. 허허.
아마 이들이 차기 노벨 물리학상을 받을듯 하다. 우주에서 물리현상이 어떻게 생물학적 현상으로 진화 되었는지를 오직 춤추는 헬륨 초유체와 암덩어리의 모습에서 단서를 찾아냈기 때문이다. 이들의 고리를 연결한 나의 oms.pms.ems 직관력도 노벨상감일거여. 허허.
자자! 다들 주목들 하라!
초기우주는 암흑에너지.qoms.banc로 인하여 초유체 헬륨이 춤을 추면서 시작되었다. 이여서 암덩어리가 입자쌍으로 변모하며 춤을 추기 시작했다. 이들의 춤을 목격한 한국의 고등과학원의 이현규 박사 학위논문과 코넬 과학자들은 공동적으로 물리학 우주현상과 물리학 생물 기원을 춤추는 현상으로 목격한 것이다.
now! Everyone pay attention!
The early universe began with superfluid helium dancing due to dark energy.qoms.banc. As a result, the cancerous mass transformed into a pair of particles and began to dance. Hyunkyu Lee's doctoral thesis from Korea's Academy of Advanced Sciences and Cornell scientists, who witnessed their dance, jointly witnessed the phenomenon of the universe in physics and the origins of life in physics as a dancing phenomenon.
.Senescent tumor cells building three-dimensional tumor clusters
3차원 종양 클러스터를 구축하는 노화 종양 세포
이현규 ,김준환 님 ,웅선 ,지성길 님 ,최원식 &이경제 과학 보고서 용량 8 , 기사 번호: 10503 ( 2018 ) 이 기사 인용 2431 액세스 8 인용 5 알트메트릭 측정항목세부
추상적인
영구적인 세포 주기 정지인 세포 노화는 흔하면서도 흥미로운 현상으로, 생물학적 유기체에 대한 유익한 중요성이 이제 막 탐구되기 시작했습니다. 무엇보다도 노화 세포는 주변 조직 구조를 변형시킬 수 있습니다. 무한정 증식하는 능력을 특징으로 하는 종양세포도 이 현상에서 자유롭지 못합니다. 여기, 우리는 유방암 식민지의 조밀한 단층에 있는 노화 세포가 근처에 있는 비노화 세포의 집합 센터 역할을 한다는 놀라운 관찰을 보고합니다. 결과적으로, 노화 세포는 융합성 2D 종양층에서 국소화된 3D 세포 클러스터를 적극적으로 형성합니다. 놀라운 현상을 뒷받침하는 생물리학적 메커니즘은 주로 유사분열 세포 반올림과 관련이 있습니다., 동적 및 차등 세포 부착 및 세포 주화성. 이러한 몇 가지 생물리학적 요인을 통합함으로써 우리는 세포 포츠 모델을 통해 실험적 관찰을 요약할 수 있었습니다.
소개
세포 노화는 증식하는 세포가 완전한 성장 정지 상태에 들어가 그 부피를 극적으로 확장하는 생물학적 유기체의 일반적인 현상입니다(일반적으로 2차원 기질에서 달걀 프라이 의 형태로 ). 이 세포 상태의 기원은 집중적으로 조사되었습니다. 그러나 그 기본 메커니즘은 명확하지 않습니다 1 , 2. 중요한 것은 노화 세포가 노화 관련 분비 표현형(SASP)이라고 통칭되는 수많은 분비물을 통해 이웃 세포와 상호 작용한다는 것입니다.
이러한 분비 표현형은 유기체에 부정적인 영향을 미치는 다양한 생물학적 과정에 관여하는 것으로 알려져 있습니다. 예를 들어, 인근 악성 종양 세포의 성장을 자극하는 전염증성 사이토카인과 케모카인이 그중 하나입니다 3 , 4 . 노화 세포의 축적은 노화 관련 질병과 같은 유기체 수준의 부작용과도 관련이 있습니다 5. 특히 조직 리모델링을 촉진할 수도 있습니다. 예를 들어, 일부 노화 세포는 세포외 기질을 분해하는 프로테아제를 분비하여 주변 조직 구조를 더 부드럽게 만들어 암세포의 침입을 촉진합니다 6 , 7 , 8 . 반면, 노화 세포의 유익한 효과도 최근에 논의되고 있습니다.
SASP에는 배아 패턴화 9 , 10 뿐만 아니라 상처 치유 11 에 기여하는 단백질이 포함되어 있습니다 . 그럼에도 불구하고 이러한 조직 재형성 효과가 SASP에 의해 생물물리학적으로 어떻게 조정되는지에 대한 정확한 특성은 특히 개별 세포에서 조직까지의 규모에서 탐구할 것이 많습니다. 본 논문에서는 단클론 세포주 MDA-MB-231(널리 사용되는 고도로 악성인 유방암 세포주)의 체외 배양을 기반으로 초기 파종에서 노화 세포의 출현과 인접 비노화 세포와의 상호 작용을 주의 깊게 분석 합니다 . 세포. 놀랍게도, 불멸화된 종양 세포조차도 노화에 취약한 것으로 밝혀졌습니다 12 .
-더 흥미로운 점은 노화된 MDA-MB-231 세포가 인접한 종양 세포를 끌어당기는 중심 역할을 하여 초기에 단층의 2차원(2D) 콜로니에서 3차원(3D) 콜로니로 형태학적 전환을 시작한다는 사실이었습니다. ) 세포 클러스터. 우리는 전환이 시험관 내에서 명확한 결과를 제공한다고 봅니다.
노화 세포가 조직 리모델링에 어떻게 관여할 수 있는지 보여주는 예입니다. 또한 몇 가지 필수 메커니즘만 통합된 컴퓨터 모델을 통해 관찰에 대한 경험적 설명을 제공합니다. 기본적으로 메트로폴리스 동역학을 기반으로 작동하는 세포 포츠 모델(CPM)은 세포 부피 보존, 유사분열 세포 반올림(결과적으로 세포-환경 접착의 동적 강도) 및 같은 생물물리학적 과정을 재현하는 것을 목표로 합니다. 세포의 화학주성 운동. 실험 결과 균일하게 도금된 MDA-MB-231 세포 배양의 융합 단층(초기에는 직경 2mm의 디스크 영역, 그림 1a 참조, 방법의 자세한 내용)에서 다수의 노화 세포가 무작위로 전체 인구로 나타납니다.
시간이 지남에 따라 성장합니다(그림 1b ). '계란 후라이' 형태로 쉽게 식별할 수 있습니다(그림 1c ). 노화 상태에 들어간 세포의 몸체는 며칠에 걸쳐 옆으로 팽창하여(그림 1c ) 상당히 합류한 개체군 내에서도 거대한 영역을 차지합니다. 완전히 발달된 노화 세포가 차지하는 면적은 눈에 띄게 다양하지만 일반적으로 매우 크며 때로는 1.4 × 10 5 μm 2 만큼 큽니다 (그림 1d 참조) .)
– 이는 일반적인 비노화 세포보다 약 3배 더 큰 규모입니다. 반면, 노화 세포의 몸체는 ~2 μm 만큼 얇습니다(그림 1e 의 두 측면도 참조 ). 몸체는 조밀한 f-액틴 네트워크에 의해 구조적으로 잘 유지됩니다(그림 1e 의 평면도 참조 ). 끊임없는 시공간 파동은 몸 전체에 존재하며 세포가 갑자기 터져 대사 과정이 끝날 때까지 중심부를 향합니다.
.In order to open the 22nd century human scientific civilization, normal temperature and normal pressure superconductor lk99 version material is essential
22세기 인류 과학문명을 여는데 상온상압 초전도체 lk99 버전 물질이 반드시 필요하다
이번 논문의 이론적 배경을 제시한 김현탁 교수는 "LK-99의 납 아파타이트 구조는 외부 육각형과 내부 육각형으로 구성됐는데, 그중 내부 육각형은 삼각형 두개가 겹쳐진 구조"라면서 "이 삼각형의 일부 납 원자가 구리 원자로 치환되는데, 이 때 구리는 최외각에 한개의 홀을 갖는 금속이 된다"고 설명했다.
삼각형이 층층이 쌓인 가운데 삼각형을 구성하는 구리가 세로 축으로 연결된 1차원 금속이 만들어진다는 것. LK-99의 경우 임계온도 위에서는 금속이고 그 아래에서는 초전도체가 된다. 김 교수는 원자치환으로 인해 납 아파타이트 결정의 부피가 수축하면서 원자간의 거리가 좁혀지고, 그 결과 구리원자 사이에 터널전류가 발생하면서 초전도 현상이 일어난다고 해석했다. 연구진은 국제학술지 APL(Applied Physics Letters)에 제출한 논문도 학술지 측의 리뷰 리포트를 받은 후 수정해서 낼 예정이다.
퀀텀에너지연구소 연구진이 논문에 실은 LK-99 내부 구조. 그림 (a)에서 외부 육각형 구조 안에 있는 작은 육각형 구조가 두개의 삼각형이 겹쳐져 있는 구조이다. 이 삼각형을 이루는 납의 일부가 구리로 치환되면서 구리-산소-구리를 세로로 연결하는 1차원 초전도 구조가 만들어진다.
메모 2308180511
----------------------------------------
lk99 물질의 이론적 배경에는 샘플링 oms의 zz' 물리적 쿠퍼쌍 작동 분자구조의 수학적원리가 들어있다. 허허.
[속보] 초전도체 LK99 새 샘플 공개 플럭스 피닝 마이스너 효과 관측
[lk99 상온상압 초전도체 물질 생성의 이론의 가설적 배경]
1.중국과학원 천교수는 모든 원소가 조합하면 초전도체가 된다는 과거의 논문이 입증된다나...
----------------------------------------
2.김현탁 교수는 lk99물질이 초전도 현상은 BCS 이론을 보강한 BR-BCS이론으로 설명할 수 있다.
LK-99 저자 “새 이론으로 상온 초전도체 설명 가능” 주장
이런 초전도 현상은 BCS 이론을 보강한 BR-BCS이론으로 설명할 수 있다.
![속보] 상온 초전도체 LK99 원리 재현 성공 미국 유럽 연구소 논문 휴지조각 - YouTube](https://i.ytimg.com/vi/4yC35HncySk/maxresdefault.jpg)
https://www.donga.com/news/It/article/all/20230807/120597219/1
----------------------------------------
3.나는 샘플링 oms이론으로 황화구리와 산화구리의 치환원리를 xy=zz'.oms로 전자의 쿠퍼쌍 설명으로 입증할 수 있을듯 하다. 허허.
그리고 우주에는 수많은 행성이 존재하는데 그곳의 상온상압은 지구의 400k과 산소가 있는 지구환경과 상온상압 조건이 근본적으로 다르기는 하지만, 원소들을 조합하여 외계에서도 초전도체를 흔하게 발현 할 수 있다고 본다. 이는 우주에 일반적인 초전도체 물질이 원소 조합만으로, oms 이론의 샘플링oms.vix.a(n!) 키랄대칭 구조의 무저항 전자.광자.중력자의 무한의 흐름을 가능케 하는 궤도회전으로써 잘 구현하면 매우 일반적으로 매우 흔하게 '우주의 모든 온도에서 초전도체 현상은 평범하게 존재한다'는 뜻이다.
이는 이석배의 스승인 초전도체 전문가 최동식 교수의 주장이나 중국 과학원의 천교수의 통계적 원소들의 초전도현상의 주장을 전반적으로 수용하게 된다.
Samplea.oms (standard)
b0acfd 0000e0
000ac0 f00bde
0c0fab 000e0d
e00d0c 0b0fa0
f000e0 b0dac0
d0f000 cae0b0
0b000f 0ead0c
0deb00 ac000f
ced0ba 00f000
a0b00e 0dc0f0
0ace00 df000b
0f00d0 e0bc0a
----------------------------------------
----------------------------------------
5.Demon Hunting: Physicists Confirm 67-Year-Old Prediction Of Massless, Neutral Composite Particle
악마 사냥: 물리학자들은 질량이 없고 중립적인 복합 입자에 대한 67년 된 예측을 확인했습니다
-그들이 발견한 루테늄산스트론튬 내부에 숨어 있는 준입자는 질량이 없는 전자 모드에 대한 예측과 일치했습니다. 후속 실험은 연구원의 초기 발견을 복제했습니다. 그들은 Pines의 악마를 발견했습니다.
-BCS 이론이라고 불리는 표준 이론은 포논으로 알려진 양자 규모의 음파가 전자를 쿠퍼 쌍으로 알려진 쌍으로 흔들어 초유체의 행동으로 근본적으로 그들의 행동을 바꿀 때 초전도성이 나타난다고 제안합니다. 그러나 파인즈의 악마가 전자를 함께 밀어내는 데 관여할 가능성도 남아 있으며, 더 나은 초전도체를 이해하고 구축하는 데 사용될 수 있습니다. 이 기사는 라이브 사이언스에서 제공되었습니다.
댓글