کوانتوم مکانیک

2022-06-23 11:58:51 ‍ کرم‌چاله‌ها راهی برای دستکاری اطلاعات سیاه‌چاله در آزمایشگاه نشان می‌دهند
فیلیپ توپ
قسمت پنجم


"‍ تقریباً هر سیستم کوانتومی چند-پیکر در نهایت در حال اسکرامبل است." اما سیاهچاله ها خاص هستند. همانطور که سرعت درهم-آمیختن یک بسته کارت به تکنیک مورد استفاده شما ، بستگی دارد، نرخ درهم آمیختگی یک سیستم به جزئیات نحوه برهمکنش ذرات در آن سیستم بستگی دارد.

این جزئیات توسط تابعی به نام هامیلتونی به صورت ریاضی توصیف می شوند. و به نظر می رسد که همیلتونین حاکم بر سیاهچاله ها ، به این معنی است که آنها اطلاعات کوانتومی را با سریع ترین سرعت ممکن درهم می آمیزند.

و این چیزی است که به نتیجه گیری هایدن و پرسکیل منجر می شود. سیاهچاله ها مانند مدارهای کوانتوم-اسکرمبلینگ سریع عمل می کنند، بنابراین وقتی به اندازه کافی با تابش هاوکینگ خود درهم‌تنیده شوند، هر اطلاعات جدیدی که به آنها وارد می شود خیلی سریع در آن تابش ظاهر می شود.

با این حال، باید منتظر بمانید تا سیاهچاله و تشعشعات هاوکینگ آن به اندازه کافی در هم‌تنیده شوند - یعنی تا نیمه تبخیر شوند - قبل از این رویداد!

اما یک آلترناتیو (جایگزین) سریعتر برای دستیابی به اطلاعات وجود دارد:

سیاهچاله را تا حداکثر با چیز دیگری درهم‌تنیده entangle کنید - مانند سیاهچاله دیگر . این پیشنهادی است که در سال 2016 توسط پینگ گائو و دانیل جافریس از دانشگاه هاروارد که با آرون وال در مؤسسه مطالعات پیشرفته در پرینستون، نیوجرسی کار می‌کنند، ارائه شد.

آنها گفتند اگر می توانستید یک جفت سیاهچاله را به این ترتیب درهم‌تنیده سازید ، یک کیوبیت که توسط اولین سیاهچاله بلعیده شد در سیاهچاله دیگر ثبت می شد. گائو و همکارانش نشان دادند که چگونه با افزودن یک جفت بیشتر بین سیاهچاله‌ها، می‌توان انتقال اطلاعات کوانتومی بین آنها را به طور رسمی با فرآیندی به نام تله‌پورت کوانتومی یکسان کرد. در اینجا از درهم تنیدگی بین دو ذره برای انتقال حالت کوانتومی یکی از آنها به دیگری استفاده می شود.

ذره هدف با ذره اولیه مشابه به نظر می رسد - در واقع، هیچ راه معناداری وجود ندارد که بگوییم این ذره یکسان نیست، از بخشی از فضا ناپدید شده و در قسمتی دیگری از فضا بازسازی شده است. یائو گفت: "درهم تنیدگی آنها مانند یک پل عمل می کند."‌‌

If the AdS/CFT correspondence is right, then these experiments would be more than a laboratory analogue of a black hole. The two types of systems would be entirely equivalent.


@higgs_field باز کردن / نظر دهید

2022-06-22 14:23:14 General Relativity: The Curvature of Spacetime

نسبیت عام : خمیدگی فضا-زمان

نسبیت اینشتین بخش مهمی از فیزیک کلاسیک را تشکیل داده است و البته هندسه و ریاضیات زیبا و کارآمدی را برای توصیف مفاهیمی مانند نیروی گرانش ، فضا زمان و فریم ها و تبدیلات آن ، بکار گرفته است .

انحنای Curvature سطوح ریمانی در پیرامون آبجکت های جرم دار بیس تئوری های آینده برای توصیف یونیورس ما خواهد بود یا به نحوی این ویژگی های نسبیتی در تئوری های آتی باید برآورده شود . اما بعنوان نظر شخصی اگر در نظر بگیرید تا زمانی با مفهومی بنام فضا سر و کار داریم ، تئوری های هندسی geometric امتیازی بالقوه نسبت به سایر تئوری ها دارند ، هر چند که تنها شامل توصیف کلاسیک از فضا باشند . این سرگشتگی نبود گرانش کوانتومی ست که تلاش داریم آنرا رمز گشایی کنیم.

#مفاهیم #بنیادین
ترجمه : کوانتوم مکانیک
@higgs_field باز کردن / نظر دهید

2022-06-22 14:16:54 تنها بعد زمان ²

The length of a 4-vector X in spacetime

طول یک چهار-بردار X در فضازمان میتواند بصورت زیر تعریف گردد:

|X|² = t² - x² - y² - z²

• در نظریه نسبیت خاص بردارها چهار بعدی هستند (بر خلاف فیزیک کلاسیک که در آن بردارها سه بعدی بودند.) و به همین دلیل چهار بعدی بودن بردارها در نظریه نسبیت، به آن‌ها لقب چهار بردار داده‌اند، که شامل یک بعد زمانی و سه بعد مکانی می شوند .


@higgs_field باز کردن / نظر دهید

2022-06-22 00:06:04 بصورت چکیده اینکه : اصل هولوگرافیک به ظهور یک فضازمان 3+1 بعدی - دارای گرانش از فضازمان 2+1 بعدی - بدون گرانش است .

سطحی دو بعدی با انحنای منفی که بزرگنمایی آن (در مدلسازی این سطح با سطحی دو بعدی که برای افق رویداد در نظر میگیریم مرتبط است) در افق رویداد سیاهچاله ها در نظر است .
در نظر بگیرید آنتروپی اطلاعات کلود شانون برای سیاهچاله و پیشی گرفتن آن از آنتروپی بولتزمن ، و مسئله کران آنتروپیک که به حد بالای اطلاعات ذخیره شده در فضا اشاره دارد و همچنین در تئوری هولوگرافیک هدف اصلی نشان دادن اهمیت زیاد هندسه فضا-زمان در تعیین از پیش قوانینی است که قرار است بر رفتار ماده حاکم باشد، و همچنین حمایت از این نظریه که خود ماده می تواند از هندسه ایجاد شود، به این معنا که ذرات ماده و سایر نیروهای طبیعت به شکلی مانند گرانش ظهور یافته emergent از هندسه ، پدیدار می شوند . ( سرنخ ، گرانش را از مقیاس ذره ای - بشکلی نمایشی از جرم ، تا جرم شبکه کیهانی متشکل از میلیارد ها کهکشان در نظر بگیرید)

تازه متوجه به شگفتی احتمالی یونیورس می شویم.

@higgs_field باز کردن / نظر دهید

2022-06-21 21:34:24 شکل گیری و نمایش شفق قطبی


@higgs_field باز کردن / نظر دهید

2022-06-21 20:30:03 In theoretical physics, the AdS/CFT correspondence suggests that gravity may be spun from quantum effects. Physicists recently used it to design a quantum circuit which could be equivalent to a (very tiny) black hole.


در فیزیک نظری، تناظر AdS/CFT نشان می‌دهد که گرانش ممکن است از اثرات کوانتومی بافته شده باشد . [ طنابی بنام گرانش کلاسیک که از تاباندن Spun الیافی از اثرات کوانتومی بافته شده است]
فیزیکدانان اخیراً از آن برای طراحی یک مدار کوانتومی استفاده کردند که می تواند معادل یک سیاهچاله (بسیار کوچک) باشد.

p1 : https://t.me/higgs_field/6645

p2 : https://t.me/higgs_field/6655

p3 : https://t.me/higgs_field/6714

p4 : https://t.me/higgs_field/6725


https://www.quantamagazine.org/wormholes-reveal-a-way-to-manipulate-black-hole-information-in-the-lab-20200227/‌‌ باز کردن / نظر دهید

2022-06-21 20:05:10 ‍ کرم‌چاله‌ها راهی برای دستکاری اطلاعات سیاه‌چاله در آزمایشگاه نشان می‌دهند
فیلیپ توپ
قسمت چهارم

‍ هیدن و پرسکیل به ارتباطی بین ترمودینامیک سیاهچاله و تئوری اطلاعات کوانتومی Quantum Information Theory دست یافته بودند که پدیده ای به نام کوانتوم اسکرامبلینگ Scrambling را فراخوانی می کند.


این اثر بیشتر شبیه نحوه توزیع یکنواخت گرما در یک سیستم در طول زمان است که به تعادل می رسد، فرآیندی به نام ترمالیزه سازی thermalization .

یائو درین زمینه گفت، تصور کنید که دو سیستم حاوی بسته های لوکالایز انرژی ایجاد کرده و سپس آنها را با هم در تماس قرار دهید.

انرژی در سرتاسر هر دو سیستم توزیع می‌شود تا زمانی که «حافظه آنها حالت شروع اولیه را از دست بدهند و شما دیگر نتوانید آنها را تشخیص دهید».

اسکرامبلینگ Scrambling در اصل شامل همین الگو است، اما بسیار قوی تر:

شما نمی توانید دو سیستم اسکرامبل شده را تشخیص دهید حتی اگر نه فقط به صورت محلی یا لوکالایز ، بلکه به همبستگی های (correlation ) هر دو سیستم نگاه کنید. یائو گفت: « اسکرامبل سازی یک شکل بسیار قوی از ترمالایزه سازی است. "این دی لوکالایزه سازی delocalization اطلاعات کوانتومی است."

آدام براون، فیزیکدان در گوگل و دانشگاه استنفورد، می‌گوید: " این یک آنالوژی یا قیاس کوانتومیِ درهم‌آمیخته است.

"اگر با یک بسته کارت دریافتی [ در بازی حکم] شروع کنید، اگر به کارت‌ها نگاه کنید و بنظرتان بیاید هیچ الگوی آشکاری در کارت ها وجود ندارد ، و بگویید که به هم ریخته است.
این بدین معنا نیست که بگوییم شما با پدیده کاملاً تصادفی روبرو هستید - کارت ها به اندازه کافی در هم آمیخته اند تا شما در آن لحظه گیج باشید و ندانید تصادفی random نیست. در نتیجه هنوز خیلی زود است که ورق ها را تصادفی بدانید ."


تصویر :
Lasers in Christopher Monroe’s lab at the University of Maryland are used to control atom-based quantum bits. باز کردن / نظر دهید

2022-06-21 19:16:55 هولوگرافیک یونیورس ⁵

این پوشش دوگانه منشعب از کره ، منحنی بولزا 𝗕𝗼𝗹𝘇𝗮 𝗰𝘂𝗿𝘃𝗲 است. ممکن است با توجه به نحوه ساخت آن ، تصور کنید که گروه تقارنی یکسانی با یک هشت وجهی دارد. اما به دلیل پوشش دوگانه تقارن های آن یک *پوشش دوبل * از گروه تقارن هشت وجهی است!


@higgs_field باز کردن / نظر دهید

2022-06-21 12:57:00 هولوگرافیک یونیورس ¹


اگر شما هم بر نمودار منحنی بولزا 𝗕𝗼𝗹𝘇𝗮 𝗰𝘂𝗿𝘃𝗲 کراش دارید ، دچار اختلالی بنام فیزیک مدرن شده اید .

y² = x⁵ - x

فضایی متشکل از معادلاتی با راه حل های مختلط ، به اضافه نقطه ای در بی نهایت ، که شامل سطح ۲ بعدی ریمانی ( ازین جا منیفولد را مطالعه کنید) با بزرگترین گروه تقارن ممکن است . که پوشش یونیورسال آن در نگاره زیر است.

1 : https://t.me/higgs_field/6648

2 : https://t.me/higgs_field/6654

3 : https://t.me/higgs_field/6660

4 : https://t.me/higgs_field/6722 باز کردن / نظر دهید

2022-06-21 12:48:33 هولوگرافیک یونیورس ⁴


Take y² = x⁵ - x and try to solve for y:
y = sqrt(x⁵ - x)
This is double-valued so we get a branched double cover of the sphere, with branch points where x⁵ - x is zero or infinity.
And where are those points?
They're the vertices of an octahedron!‌‌

معادله :
y² = x⁵ - x
را در نظر بگیرید و تلاش کنید نسبت به y آنرا حل کنید:

y = sqrt(x⁵ - x)
این دو مقدار مثبت و منفی را بدست می دهد. بنابراین ما یک ارزش دابل منشعب از کره به دست می آوریم، با نقاط انشعاب که در آن x⁵ - x صفر یا بی نهایت است.
و آن نقاط کجاست؟
آنها رئوس یک هشت وجهی هستند!‌‌

@higgs_field باز کردن / نظر دهید