Para ilmuwan menemukan hukum keterikatan universal dalam dimensi apa pun. Hasilnya memperkuat hubungan antara fisika partikel, teori kuantum, dan gravitasi.
Sekelompok fisikawan teoretis telah menunjukkan bahwa perlekatan kuantum memenuhi prinsip -prinsip universal di setiap dimensi dengan menerapkan teori efektif termal. Temuan baru mereka diterbitkan di jurnal Surat Ulasan FisikDi mana kertas itu dipilih sebagai editor saran.
“Studi ini adalah contoh pertama dari menerapkan teori efektif termal untuk informasi kuantum. Hasil penelitian ini menunjukkan penggunaan pendekatan ini, dan kami berharap dapat mengembangkan pendekatan ini lebih lanjut untuk mendapatkan pemahaman yang lebih dalam tentang struktur lampiran kuantum,” kata penulis utama dan Institut Universitas Kyushu untuk rekan studi lanjutan Yuyu Kusuki.
Kuantum lampiran dan entropi rényi
Dalam fisika klasik, partikel yang berjauhan bertindak secara mandiri. Sebaliknya, fisika kuantum menunjukkan bahwa dua partikel dapat terus berkorelasi kuat bahkan pada jarak yang sangat jauh, sebuah fenomena yang dikenal sebagai penanganan kuantum. Efek ini adalah pusat teknologi kuantum seperti Komputasi kuantum dan komunikasi kuantum, membuat penelitiannya penting untuk wawasan teoretis dan aplikasi praktis.
Salah satu alat utama untuk karakterisasi lampiran adalah entropi Rényi, yang mengukur kompleksitas status kuantum dan bagaimana informasi didistribusikan. Ini memainkan peran kunci dalam mengklasifikasikan kondisi kuantum, mengevaluasi apakah sistem kuantum yang kompleks dapat disimulasikan, dan juga banyak digunakan dalam penelitian teoritis tentang lubang hitam Paradox kehilangan informasi dan gravitasi kuantum.
Meskipun penting, mengungkapkan struktur lampiran kuantum tetap menjadi tantangan utama untuk informasi fisika dan kuantum. Sebagian besar investigasi sejauh ini terbatas pada model (1+1) -dimensi, yang berarti satu dimensi spasial plus waktu. Memperluas pekerjaan ini ke dimensi yang lebih tinggi telah terbukti jauh lebih kompleks.
Sebuah tim yang dipimpin oleh Yuya Kusuki di Institut Universitas Tokyo Kavli untuk Fisika dan Matematika Semesta (Kavli IPMU, WPI), bersama dengan Profesor Caltech Hirosi Ooguri dan Peneliti Sridip Pal, telah menunjukkan bahwa kuantum tikatum universal pola universal -pola universal -pola -pola -pola -kuantum universal -pola -Pola -Pola -Kuantum. Mereka mencapai hal ini dengan mengadaptasi metode teoritis yang awalnya dikembangkan dalam fisika partikel untuk studi informasi kuantum.
Terapkan teori efektif termal
Tim peneliti berfokus pada teori efektif termal, yang baru -baru ini menyebabkan kemajuan besar dalam analisis teori dimensi yang lebih tinggi dalam fisika partikel. Ini adalah kerangka teori yang dirancang untuk mengekstraksi perilaku universal dari sistem yang kompleks, berdasarkan pada gagasan bahwa jumlah yang dapat diamati seringkali dapat ditandai dengan hanya sejumlah kecil parameter.
Dengan memperkenalkan kerangka kerja ini ke dalam teori informasi kuantum, tim menganalisis perilaku entropi Rényi dalam sistem kuantum dimensi yang lebih tinggi. Entropy Rényi ditandai oleh parameter yang dikenal sebagai nomor replika.
Tim menunjukkan bahwa, dalam rezim angka replika kecil, entropi universal entropi diatur hanya oleh beberapa parameter, seperti energi Casimir, kuantitas fisik utama dalam teori. Selain itu, dengan memanfaatkan hasil ini, tim mengklarifikasi perilaku spektrum lampiran di wilayah di mana nilai eigen besar.
Mereka juga menyelidiki bagaimana perubahan perilaku universal bergantung pada metode yang digunakan untuk mengevaluasi entropi rényi. Temuan ini tidak hanya berlaku dalam (1+1) dimensi, tetapi dalam dimensi waktu yang sewenang -wenang, menandai langkah -langkah lanjutan yang signifikan dalam memahami struktur lampiran kuantum dalam dimensi yang lebih tinggi.
Langkah selanjutnya bagi para peneliti adalah untuk lebih menggeneralisasi dan meningkatkan kerangka kerja ini. Karya ini mewakili demonstrasi pertama bahwa teori efektif termal dapat diterapkan secara efektif dalam studi struktur perlekatan kuantum dalam dimensi yang lebih tinggi, dan masih ada cukup ruang untuk mengembangkan pendekatan ini lebih lanjut. Dengan meningkatkan teori efektif termal dengan penerapan informasi kuantum dalam pikiran, para peneliti dapat memperoleh pemahaman yang lebih dalam tentang struktur keterikatan kuantum dalam sistem dimensi yang lebih tinggi.
Di sisi yang diterapkan, wawasan teoritis yang diperoleh dari penelitian ini dapat menyebabkan peningkatan metode simulasi numerik untuk sistem kuantum dimensi yang lebih tinggi, mengusulkan prinsip-prinsip baru untuk mengklasifikasikan banyak kondisi tubuh kuantum, dan berkontribusi pada pemahaman kuantum kuantum-kuantum. Pengembangan ini menjanjikan aplikasi yang luas dan akan berdampak di masa depan.
Referensi: “Universalitas Entropi Rényi dalam Teori Lapangan Konformal” oleh Yuya Kukuki, Hirosi Ooguri dan Sridip Pal, 5 Agustus 2025, Surat Ulasan Fisik.
Dua: 10.1103/fsg7-abs7q
Studi ini didukung sebagian oleh Departemen Energi AS, Kantor Sains, Kantor Fisika Energi Tinggi, di bawah nomor penghargaan DE-SC0011632 dan oleh Walter Burke Institute for Theorite Physics di Caltech. Hirosi Ooguri juga didukung sebagian oleh Simons Investigator Award (MP-SIP-00005259) dan oleh JSPS Grant-In-Aid untuk Penelitian Ilmiah 23K03379. Karyanya dilakukan sebagian di Institut Kavli untuk Fisika dan Matematika Semesta di Universitas Tokyo, yang didukung oleh inisiatif Pusat Penelitian Internasional Premier Dunia, Mext California, Santa Barbara, yang didukung oleh fisika teoretis (KITP) di Universitas3. Didukung oleh NSF Grant PHY-1607611. Yuya Kusunoki juga didukung oleh Program Perbatasan Inamori di University of Kyushu dan JSPS Kakenhi Nomor Hibah 23K20046.
Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan Buletin ScitechDaily.
NewsRoom.id
