布朗萨斯金德猜想得到验证:量子复杂性超长时间内呈现线性增长

星空观世界 2024-05-14 17:58:55

量子力学小物理学和广义相对论大物理学之间有些矛盾,科学家一直想把它们统一在一起。

有什么方式来解释世界万物运行的根本机制呢?这个想法很美好,但是太难实现。就相当于我们要去找到一个万能公式解决所有问题,这怎么可以达到呢?

这些猜想并不是狂妄的行为,也不是走在大街上脑袋里突然冒出来的想法,而是基于数学的严谨计算。一些猜想看起来不错,不仅把大小物理学之间的鸿沟缩小了,而且能够描述许多奇妙的量子行为,比如黑洞和虫洞。一些知名大学的学者组成的研究组团队证明了一个关于此类系统复杂性行为的数学猜想,它也是自然物理学猜想,名字叫布朗萨斯金德猜想。

相关研究结果于2022年3月28日发表在自然物理学。某大学物理学家说,他们找到了一个非常简单的方法来解决一个重要的物理问题。这个成果为理解从黑洞到复杂多体系统混沌量子系统的物理性质提供了坚实的基础。科学家们仅仅用笔和纸及纯粹的分析成功的证明了这个猜想。该猜想对理解复杂的量子多系统有重大意义。比如,当你想描述黑洞甚至虫洞的体积时,科学家解释说,复杂的量子多体系统可以通过所谓的量子比特电路来重建。然而问题是需要多少基本操作来准备所需的状态。从表面上看,这个最小的操作数量似乎总是在增加系统的复杂性。

某物理学家将这种直觉表述为一个数学猜想。多粒子系。统的量子复杂性首先应该在天文数字的长时间内线性增长,然后在更长的时间内保持在最大复杂性的状态。他们的猜想是由理论虫洞的行为所激发的。虫洞的体积似乎在永恒的长时间内线性增长。事实上,我们进一步推测,虫洞的复杂性和体积从两个不同的角度来看是一个相同的量,也就是可以理解为全息原理,它是统一量子理论和引力的重要方法。布朗和苏斯金德关于复杂性增长的猜想可以被看作是对全息原理的合理性检验。该研究小组现在已经证明,随机电路的量子复杂性确实随时间线性增加,直到它在一个与系统大小呈指数关系的时间点达到饱和。这种随机电路是多体系统动力学的有力模型,证明这一猜想的困难在于,很难排除个例其复杂性远低于预期的随机电路。某学者说,他们的证明是几何方法和量子信息论方法的惊人结合。这种新方法使得解决绝大多数系统的猜想成为可能,而不需要解决那些个例。

好吧,科学的世界就是大胆的猜想,小心的验证。如今科学家证明了布朗萨斯金德猜想量子复杂性超长时间内呈现线性增长。科学的世界就是如此奇妙。

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