🟣 بنا به گفتار پروفسور لارنس کراوس دو چیز را باید پذیرفت :

اول اینکه ما ناچیزیم .{ عالم مشاهده پذیر observable universe دایره ای به قطر 96 میلیارد سال نوری است و حدس زده میشود که مساحت کل یونیورس 250 برابر این مقدار باشد}

دوم اینکه آینده ناخوشایند است . { همانطور که میدانید انتروپی عالم در حال افزایش است یعنی انرژی حیات بخش ستارگان با گذشت زمان بشکل حرارت تلف و از دسترس دور میشود ، ازین گذشته انبساط کیهان نیز از علل افزایش انتروپی ست ، که به سه سناریوی احتمالی منتهی میشود که در هر سه حیات جایگاهی ندارد}

ازین گذشته ، عمر ستارگان محدود است و با اتمام سوخت هیدروژنی خورشید ، ابعاد کوتوله زرد مان تا ابعاد کل سامانه افزایش خواهد یافت و تبدیل به غول سرخ خواهد شد، این پایان زمین خواهد بود.

و این دو حقیقت ، باید نوع متفاوتی از تسلی به انسان بدهد و وی را مشتاق و پویشگر کیهان سازد . ما یک گوشه پرت در یونیورس قرار گرفتیم ، خودمان به زندگی مان معنا می دهیم - وجود ما ناشی از تصادفات متعددی در تکامل و شکل گیری سیاره مان و ... هست که فرصت ناچیزی برای کشف یونیورس بما می دهد . باید قدر این فرصت را دانست .

🆔 @phys_Q

‍ 🟣 آزمایش کرم چاله warmhole  مورد سوال قرار گرفت

پاییز گذشته، تیمی از فیزیکدانان اعلام کردند که یک کیوبیت را از طریق یک کرم‌چاله هولوگرافیک در یک کامپیوتر کوانتومی تله‌پورت کرده‌اند. اکنون گروهی دیگر پیشنهاد می‌کنند که این اتفاق کاملاً رخ نداده است.‌‌

✦ معرفی

در ژانویه 2022، تیم کوچکی از فیزیکدانان با هیجان بسیار نظاره گر جریان خروجی داده ها از رایانه کوانتومی Google، Sycamore بودند. یک sharp peak نشان داد که آزمایش آنها موفق بوده است. آن‌ها یک واحد اطلاعات کوانتومی را به یک ابر پارتیکلی اعمال کرده بودند و ایمرج آن را از ابر پارتیکلی دیگر که به ابر اول لینک شده بود ، مشاهده کردند. مثل این بود که ببینیم یک تخم مرغ خودش را در یک کاسه به هم می زند scramble و خودش را در ظرف دیگر ( معکوس فرآیند هم زدن تخم مرغ) unscramble می کند.

از چندین جنبه کلیدی، این رویداد بسیار شبیه یک سناریوی فیلم آشنا بود: یک فضاپیما وارد یک سیاهچاله می شود - ظاهراً به فنا می رود - و از یک سیاهچاله دیگر صحیح و سالم در جای دیگری بیرون می آید. کرم چاله ها، آنطور که این مسیرهای تئوریک نامیده می شوند، یک پدیده اساساً گرانشی هستند. دلایل تئوریک برای این باور وجود داشت که کیوبیت از طریق یک سیستم کوانتومی که دقیقاً شبیه یک کرم‌چاله عمل می‌کند - کرم‌چاله هولوگرافیک - جابجا می شود و این همان نتیجه ای بود که محققان به آن رسیدند. زمانی که این آزمایش در ماه نوامبر منتشر شد، این آزمایش روی جلد Nature کار شد و به طور گسترده در رسانه ها از جمله در این مجله پوشش داده شد.
اکنون گروه دیگری از فیزیکدانان نتیجه را آنالیز کرده و به این نتیجه رسیده اند که اگرچه این آزمایش احتمالا کرم‌چاله-مانندی wormhole-like ابهام آمیز ایجاد کرده باشد، اما در واقع یک کرم چاله هولوگرافیک به معنای واقعی آن نبوده است. در پرتو آنالیز جدید، محققان مستقل در اینکه آزمایش تله پورت ارتباطی با گرانش داشته باشد ، دچار شک و تردید شده اند .

جان پریسکیل، فیزیکدان نظری در مؤسسه فناوری کالیفرنیا که در هیچ یک از این مطالعات شرکت نداشت، گفت: "من احساس می‌کنم شواهد برای تفسیر گرانشی در حال تضعیف است."

با این حال، این گروه چیزی را روی چیپ سایکامور Sycamore تله پورت کردند و آن‌ها این کار را به گونه‌ای انجام دادند که - حداقل در مساحت - کرمچاله-مانند های بیشتری از آزمایش های قبلی تولید کردند . جنجال بر سر چگونگی تفسیر آزمایش ناشی از پیشرفت های سریع حوزه هولوگرافی ست که به عنوان نوعی جفت ریاضی از عینک های سه بعدی عمل می کند که به فیزیکدانان اجازه می دهد یک سیستم کوانتومی را به عنوان یک سیستم گرانشی ببینند. مطالعه کرم‌چاله‌ها از طریق لنز گرانشی راه‌های جدیدی را برای تله‌پورت اطلاعات کوانتومی هست و این امید را ایجاد می‌کند که آزمایش‌های کوانتومی از این دست روزی در جهتی دیگر بروند و گرانش کوانتومی را در آزمایشگاه بررسی کنند. اما کرم چاله brouhaha این فکت را پررنگ می کند که تعیین زمان کارکرد لنز هولوگرافیک - وابسته به اینکه آیا جنبه های خاصی از گرانش کوانتومی احتمالا در رایانه های کوانتومی قابل دسترسی باشد یا خیر - به ظرافت های احتمالی بیشتری از آنچه فیزیکدانان تصور می کردند نیاز دارد .
وینسنت سو، فیزیکدان دانشگاه کالیفرنیا، برکلی که در مورد تله پورت کرم چاله‌مانند ها مطالعه می‌کند و با هیچ یک از گروه‌ها درگیر مطالعات نیست، از خود پرسید: "آیا گرانش کوانتومی در آزمایشگاه مرده است؟"‌‌

🆔 @phys_Q

◄یک کرم چاله هولوگرافیک اطلاعات را در یک مکان اسکرامبل scramble  می کند و در مکان دیگر باز اسمبل reassemble می کند. این روند بی شباهت به تماشای پروانه ای  که در  طوفان هیوستون تکه تکه  می شود تا به وجود آمدن پروانه ای مشابه در طوفان توکیو ، مشاهده گردد.

Myriam Wares for Quanta‌‌ magazine

🟣 آزمایش کرم چاله warmhole  مورد سوال قرار گرفت

پاییز گذشته، تیمی از فیزیکدانان اعلام کردند که یک کیوبیت را از طریق یک کرم‌چاله هولوگرافیک در یک کامپیوتر کوانتومی تله‌پورت کرده‌اند. اکنون گروهی دیگر پیشنهاد می‌کنند که این اتفاق کاملاً رخ نداده است.‌‌


قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/9700
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/9707
قسمت سوم
https://t.me/phys_Q/9708
قسمت چهارم
https://t.me/phys_Q/9729
قسمت پنجم
https://t.me/phys_Q/9763
قسمت ششم

▫️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، هم‌خوانی AdS/CFT نشان می دهد که احتمالا گرانش مانند طنابی بافته از اثرات کوانتومی ست . [ 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/phys_Q/6645

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

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

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

p5 : https://t.me/phys_Q/6731

p6 : https://t.me/phys_Q/6740

p7 : https://t.me/phys_Q/6751

p8 : https://t.me/phys_Q/6758

p9 : https://t.me/phys_Q/6766

p10: https://t.me/phys_Q/6770

fine

🟣 کوانتوم اسکرامبلینگ Scrambling پراکندگی اطلاعات لوکال در درهم تنیدگی‌ها و همبستگی‌های کوانتومی چند پیکر (مانند سیاهچاله های درهم‌تنیده) است که در کل سیستم توزیع شده‌اند. این مفهوم با ترمودینامیزه سازی سیستم‌های کوانتومی بسته همراه است و اخیراً به عنوان یک ابزار قدرتمند برای توصیف آشوب در سیاه‌چاله‌ها ظاهر شده است.

🆔 @phys_Q

‍ 🟣 جفت های کوانتومی چگونه فضا-زمان را به هم می دوزند Stitch
توسط جنیفر اوللت
قسمت نخست

ابزارهای جدید ممکن است نشان دهند که چگونه اطلاعات کوانتومی ساختار فضا را می سازد.

برایان سوینگل یک دانشجوی کارشناسی ارشد بود که در انستیتوی فناوری ماساچوست در حال تحصیل در رشته فیزیک ماده بود که تصمیم گرفت برای تکمیل تحصیلات خود چند کلاس تئوری ریسمان بگذراند - وی به یاد می آورد - اگرچه در ابتدا به مفاهیمی که در آن کلاس ها با آنها برخورد کرد توجه چندانی نداشت. اما با کاوش عمیق‌تر، شباهت‌های غیرمنتظره‌ای را بین کار خود که در آن از شبکه‌های به اصطلاح تانسور برای پیش‌بینی خواص متریالی شگفت انگیز و رویکرد نظریه ریسمان به فیزیک سیاه‌چاله و گرانش کوانتومی مشاهده کرد ، او گفت: من متوجه شدم که اتفاق عمیقی در جریان است.
تانسورها در سراسر فیزیک ظاهر می شوند - آنها آبجکت های ریاضی هستند که می توانند چندین عدد را به طور همزمان نشان دهند. به عنوان مثال، یک بردار سرعت یک تانسور ساده است: هم برای سرعت و هم برای جهت حرکت مقادیری را در بر می گیرد. تانسورهای پیچیده‌تر که در شبکه‌ها به هم لینک شده‌اند، می‌توانند برای ساده‌سازی محاسبات برای سیستم‌های پیچیده‌ای که از بخش‌های برهمکنشی مختلف ساخته شده‌اند - از جمله برهم‌کنش‌های پیچیده ، شامل تعداد زیادی از ذرات ساب اتمیک که ماده را تشکیل می‌دهند، استفاده می شوند.

سوینگل یکی از فیزیکدانان پر تعدادیست که مزایای سازگاری شبکه های تانسور را با کیهان شناسی می دانند. از جمله مزایای دیگر، تانسور می تواند به حل یک بحث ادامه دار در مورد ماهیت خود فضا-زمان کمک کند. به گفته جان پرسکیل، استاد فیزیک نظری ریچارد پی فاینمن در مؤسسه فناوری کالیفرنیا در پاسادنا، بسیاری از فیزیکدانان به ارتباط عمیق بین درهم تنیدگی کوانتومی - "عمل شبح وار در فاصله" که آلبرت اینشتین را بسیار آزار می داد - و هندسه فضازمان spacetime geometry در کوچکترین مقیاس، از زمانی که فیزیکدان جان ویلر برای اولین بار در شش دهه پیش، دومی را به عنوان یک کف حبابدار bubbly foam و کف آلود توصیف کرد - مشکوک شده اند .پرسکیل گفت:

" اگر هندسه (فضازمان ) را در مقیاس‌های قابل مقایسه با مقیاس پلانک بررسی کنید - در کوتاه‌ترین فواصل ممکن - به نظر می‌آید که کمتر و کمتر شبیه فضا-زمان است. تا حدی که عملا دیگر هندسه نباشد و چیز دیگری باشد ، چیزی ایمرجنتال ، که از چیزی بنیادین‌تر ناشی می‌شود."

فیزیکدانان همچنان با این مشکل اساسی دست و پنجه نرم می‌کنند که این تصویر بنیادین‌تر چه می‌تواند باشد، آنان حدس می زنند که این تصویر با اطلاعات کوانتومی مرتبط است. پرسکیل گفت:

" وقتی در مورد رمزگذاری اطلاعات صحبت می‌کنیم، [منظور ما این است که] می‌توانیم یک سیستم را به بخش‌هایی تقسیم کنیم، و مقداری همبستگی correlation بین بخش‌ها وجود دارد، بنابراین می‌توانم با مشاهده بخشی دیگر چیزی در مورد یک بخش یاد بگیرم. این اساس و جوهره‌ی درهم تنیدگی است. This is essence of Entanglement "

رایج است که از "بافتار" fabric فضا-زمان صحبت کنیم، استعاره ای که مفهوم بافتن تارهای مجزا را به یکدیگر برای تشکیل یک کلیت منعطف smooth و پیوسته continuous تداعی می کند. نخ مذکور بطوری بنیادین ، کوانتومی است. سوینگل که اکنون محقق دانشگاه استنفورد است، گفت:

«درهم تنیدگی تار و پود و بافت fabric فضا-زمان است. این نخی است که سیستم را به هم محکم می‌کند و ویژگی‌های جمعی را از ویژگی‌های فردی تفکیک می کند. اما برای اینکه واقعاً رفتار جمعی جالب را ببینید، باید درک کنید که این درهم تنیدگی چگونه توزیع می‌شود.»‌‌

شبکه های تانسور  ابزار ریاضی توانا به  انجام این کار هستند. در این دیدگاه، فضا-زمان از مجموعه‌ای از گره‌های به هم پیوسته در یک شبکه پیچیده، با تکه‌هایی از اطلاعات کوانتومی که مانند لگوها در کنار هم قرار گرفته‌اند، پدید می‌آید. درهم تنیدگی چسبی است که شبکه را به هم متصل می کند. اگر می‌خواهیم فضا-زمان را درک کنیم، ابتدا باید بطور هندسی به درهم تنیدگی فکر کنیم، زیرا اطلاعات بین تعداد بی‌شمار گره‌های متقابل در سیستم به این صورت  کدگذاری می‌شود.‌‌

🆔 @phys_Q

🟣 لقاح

🆔 @phys_Q

🟣 You have no responsibility to live up to what other people think you ought to accomplish. I have no responsibility to be like they expect me to be. It's their mistake, not my failing.‌‌


شما هیچ مسئولیتی ندارید که به آنچه دیگران فکر می کنند [شما] باید انجام دهید، عمل کنید. من هیچ مسئولیتی ندارم که مانند آنها باشم. این اشتباه آنهاست، نه شکست من.‌‌

-Richard feynman

🆔 @phys_Q

🟣 آزمایش کرم چاله warmhole  مورد سوال قرار گرفت
قسمت دوم

✦ اسکرامبلینگ کرم چاله ها

کرم‌چاله‌ها مدت‌هاست که مورد توجه نویسندگان داستان‌های علمی تخیلی  که به مکانیزمی برای حرکت سریع شخصیت‌هایشان در وسعت فضا نیاز داشتند ،بوده اند، اما کرم‌چاله‌هایی که در نظریه گرانش اینشتین ظاهر شدند، در ابتدا بسیار نامحتمل به نظر می‌رسیدند و به دستکاری‌های پیچیده فضا-زمان نیاز داشتند و ناگزیر منجر به پارادوکس های سفر در زمان می شدند. این در سال 2016 تغییر کرد، زمانی که سه فیزیکدان - پینگ گائو و دانیل جافریس در دانشگاه هاروارد و آرون وال، سپس در مؤسسه مطالعات پیشرفته - راهی به طور غیرمنتظره ای ساده و بدون پارادوکس برای باز کردن یک کرم چاله با موج ضربه ای shock wave از انرژی منفی پیدا کردند.

هرانت قریبیان، فیزیکدان کوانتومی در کلتک می گوید: " بشکلی بسیار زیبا  کل مطالعات به جهتی رفت که  یک پنجره باریک بوجود آمد که می توانستیم چیزها را از جهان چپ به سمت راست پرتاب کنیم."

اساس کار یکی از گرایش های داغ فیزیک مدرن، هولوگرافی بود.
هولوگرافی شامل مطالعه روابط عمیقی است که به عنوان دوگانگی duality شناخته می شوند. در ظاهر ، سیستم های دوگانه کاملاً متفاوت به نظر می رسند. آنها قسمت های مختلفی دارند و با قوانین مختلفی عمل می کنند. اما اگر دو سیستم دوگانه باشند، هر جنبه از یک سیستم می تواند دقیقاً به المنتی از سیستم دیگر مرتبط باشد. به عنوان مثال، میدان های الکتریکی دوگان dual میدان های مغناطیسی هستند. یک یافته مهم در فیزیک مدرن این است که به نظر می رسد دوگانگی ها نیز سیستم های گرانشی خاصی را به سیستم های کوانتومی لینک می کنند.
به عنوان مثال، ممکن است مجموعه‌ای از ذرات هم‌کنشی را کاملاً در فریم‌ورک نظریه کوانتومی در نظر بگیریم. یا، گویی با زدن یک جفت عینک سه بعدی، احتمالا کالکشنی از ذرات را به صورت سیاه چاله ای ببینیم که بر اساس قوانین گرانش اداره می شود. فیزیکدانان دهه‌ها را صرف توسعه «دیکشنری های» ریاضی کرده‌اند که به آنها اجازه می‌دهد المنت های کوانتومی را به عناصر گرانشی ترجمه کنند و بالعکس، به طور مؤثر اگر عینک را بگذارید و بردارید. ، تماشا می کنید که چگونه ذرات، سیاهچاله ها و کرم چاله ها بین دو چشم انداز تغییر transform می کنند. محاسباتی که انجام آنها از یک منظر دشوار است، اغلب از دیدگاه دیگر آسان تر است. یکی از امیدهای اصلی این میدان، توسعه توانایی دستیابی به قوانین رازآلود گرانش کوانتومی با مطالعه تئوری های کوانتومی بهتر درک شده است.
اما سؤالات فراوانی در مورد این که این ترفند عینک تا چه حد باقی خواهد ماند، وجود دارد. آیا هر نظریه کوانتومی قابل تصور وقتی به صورت هولوگرافیک مشاهده شود به نظریه گرانش وارد می شود؟ آیا فیزیکدانان می توانند گرانش در یونیورس ما را با یافتن دوقلوی کوانتومی با رفتار بهتر آن درک کنند؟ هیچ کس نمی داند. اما نظریه پردازان حرفه خود را وقف کاوش چند جفت تئوری هولوگرافیک کاملاً درک شده کرده اند و دائماً به دنبال نمونه های جدید هستند.

🆔 @phys_Q

‍ 🟣 آزمایش کرم چاله warmhole  مورد سوال قرار گرفت
قسمت سوم

✦ اسکرامبلینگ کرم چاله ها

گائو، جافریس و وال قبلاً در سال 2016 پیشنهاد کرده بودند که عبور از یک کرم چاله  احتمالا تفسیر کوانتومی بدون عینک سه بعدی داشته باشد: تله‌پورت اطلاعات کوانتومی . چند سال بعد، تیم دیگری حدس و گمان خود را ملموس ساخت.‌‌

در سال 2019، قریبیان و همکارانش کرم چاله‌های قابل عبور traversable  را به زبان کوانتومی ترجمه کردند و دستور العملی گام به گام برای یک آزمایش کوانتومی عجیب منتشر کردند که  هولوگرافی را به نمایش می‌گذارد. با عینک سه بعدی، یک کرم چاله را می بینید. یک آبجکت  وارد یک سیاهچاله می شود، از نوعی پل فضا-زمان عبور می کند و از سیاهچاله دیگر خارج می شود. اما عینک را بردارید، سیستم کوانتومی دوگانه را می بینید. دو سیاهچاله تبدیل به دو ابر غول پیکر از ذرات می شوند. پل فضا-زمان تبدیل به یک پیوند مکانیکی کوانتومی می شود که به نام درهم تنیدگی شناخته می شود. و عمل سفر از طریق کرم چاله به رویدادی تبدیل می‌شود که از منظر کوانتومی کاملاً شگفت‌انگیز به نظر می‌رسد: ذره‌ای که یک کیوبیت، واحدی از اطلاعات کوانتومی را حمل می‌کند، وارد یک ابر می‌شود و فراتر از تشخیص اسکرامبل می شود. کیوبیت به‌عنوان ذره‌ای دیگر از ابر درهم‌تنیده unscramble شده و خارج می‌شود - اتفاقی غیرمنتظره مانند تماشای پروانه‌ای که توسط طوفان در هیوستون تکه تکه می‌شود، اما پروانه‌ای مشابه از یک طوفان در توکیو بیرون می‌آید.
قریبیان گفت: « حدسش را هم نمی زدید که می‌توانید اطلاعات را به‌طور آشوبناکی chaotically اسکرامبل و آنسکرامبل و استخراج کنید.»

اما از طریق یک لنز هولوگرافیک، روند کار کاملاً منطقی است. ابرهای درهم تنیده  ذرات ، کرم چاله ای به معنای واقعی کلمه در یونیورس ما نیستند. اما آنها دوگان به یک کرم چاله هستند، به این معنی که آنها رفتاری مشابه با هر کاری که یک کرم چاله قابل عبور می تواند انجام دهد - از جمله انتقال یک کیوبیت - دارند.
این چیزی است که تیم در مقاله نوامبر Nature اعلام کرد. آنها رفتار دو ابر از ذرات درهم تنیده را در یک کامپیوتر کوانتومی شبیه‌سازی کردند و یک تله‌پورت انجام دادند که جنبه‌های ضروری عبور از یک کرم‌چاله را از منظر هولوگرافیک به تصویر کشید.
اما این تنها راه برای تفسیر آزمایش آنها نبود.‌‌

🆔 @phys_Q

‍ 🟣 جفت های کوانتومی چگونه فضا-زمان را به هم می دوزد Stitch
توسط جنیفر اوئلت
قسمت دوم
✦ چند پیکر ، یک شبکه

مدل سازی یک سیستم کوانتومی پیچیده کار ساده ای نیست. حتی انجام این کار برای یک سیستم کلاسیک با بیش از دو بخش هم‌کنش یک چالش است. زمانی که ایزاک نیوتن در سال 1687، «Principia» خود را منتشر کرد، یکی از موضوعات متعددی که مورد بررسی قرار داد به «مسئله سه پیکر» three body problem معروف شد. محاسبه حرکت دو آبجکت، مانند زمین و خورشید، با در نظر گرفتن تأثیرات ربایش گرانشی متقابل آنها، یک موضوع نسبتاً ساده است. با این حال، اضافه کردن پیکر سوم، مانند ماه، یک مسئله نسبتاً ساده با حل دقیق را به مسئله ای که ذاتاً آشوبناک chaotic است، تبدیل می‌کند، مسئله ای که پیش‌بینی‌های بلندمدت آن ، نیازمند رایانه‌های قدرتمند برای شبیه‌سازی تقریبی از تکامل سیستم هستند. به طور کلی، هر چه تعداد آبجکت در سیستم بیشتر باشد، محاسبه دشوارتر است و این دشواری به صورت خطی یا تقریبی ، دست کم در فیزیک کلاسیک ، افزایش می یابد.

اکنون یک سیستم کوانتومی با میلیاردها اتم را تصور کنید که همه آنها بر اساس معادلات کوانتومی پیچیده با یکدیگر برهم کنش دارند. در آن مقیاس، به نظر می‌رسد که دشواری به‌طور تصاعدی با تعداد ذرات در سیستم افزایش می‌یابد، بنابراین یک رویکرد brute-force برای محاسبه کار نخواهد کرد.
یک تکه طلا را در نظر بگیرید. از میلیاردها اتم تشکیل شده است که همگی با یکدیگر برهم کنش دارند. از این برهم‌کنش ها، خواص کلاسیک مختلف فلز، مانند رنگ، استحکام یا رسانایی ظاهر می شود.

سوینگل گفت: اتم‌ها چیزهای کوچک مکانیک کوانتومی  هستند و شما اتم‌ها را کنار هم قرار می‌دهید و اتفاقات جدید و شگفت‌انگیزی رخ می‌دهد. اما در این مقیاس، قوانین مکانیک کوانتومی اعمال می شود. فیزیکدانان باید بطور دقیق تابع موج آن توده طلا  که وضعیت سیستم را توصیف می کند ، محاسبه کنند. و آن تابع موج یک هیدرا چند سر many headed hydra با پیچیدگی نمایی است.

حتی اگر توده طلای شما فقط 100 اتم داشته باشد که هرکدام دارای یک "اسپین" کوانتومی است که می تواند بالا یا پایین باشد، تعداد کل حالت های ممکن به 2¹⁰⁰ یا یک میلیون تریلیون تریلیون می رسد. با هر اتم اضافه شده مسئله به طور تصاعدی بدتر می شود. (و بدتر از آن هنگامیست  که بخواهید چیزی را علاوه بر اسپین های اتمی توصیف کنید،  هر مدل واقع بینانه ای چنین می کند.) "اگر کل یونیورس مرئی را در نظر بگیرید و آنرا روی بهترین متریال ذخیره کنید، بهترین هارد دیسک ممکن را بخرید، شما فقط می توانید حالت state حدود 300 اسپین را ذخیره کنید. بنابراین این اطلاعات وجود دارد، اما همه آنها فیزیکی نیستند. هیچ کس تا به حال تمام این اعداد را اندازه نگرفته است.»

🆔 @phys_Q

‍ 🟣 جفت های کوانتومی چگونه فضا-زمان را به هم می دوزد Stitch
توسط جنیفر اوللت
قسمت سوم
✦ چند پیکر ، یک شبکه

شبکه‌های تانسوری فیزیکدانان را قادر می‌سازند تا تمام اطلاعات موجود در تابع موج را فشرده compress کنند و فقط بر روی آن ویژگی‌هایی تمرکز کنند که فیزیکدانان می‌توانند در آزمایش‌ها اندازه‌گیری کنند: مثلاً یک متریال معین چقدر نور را خم می‌کند، یا چقدر صدا را جذب می‌کند، یا چقدر خوب الکتریسیته را هدایت می‌کند. . تانسور یک "جعبه سیاه" از نظم است که مجموعه ای از اعداد را در بر می گیرد و اعداد دیگری را بیرون می اندازد. بنابراین می‌توان یک تابع موج ساده را وصل کرد - مانند بسیاری از الکترون‌های نا برهمکنشی، که هر کدام در کم‌ترین حالت انرژی خود هستند - و بارها و بارها تانسورها را بر روی سیستم اجرا کرد تا زمانی که فرآیند یک تابع موج برای یک تابع سیستم پیچیده و بزرگ تولید کند.  مانند میلیاردها اتم در حال برهمکنش در یک توده طلا. نتیجه یک نمودار ساده است که این توده پیچیده طلا را نشان می دهد، یک نوآوری بسیار شبیه توسعه نمودارهای فاینمن در اواسط قرن بیستم، که نحوه نمایش برهمکنش ذرات توسط فیزیکدانان را ساده کرد. یک شبکه تانسوری هندسه ای درست مانند فضازمان دارد.
کلید دستیابی به این ساده سازی، اصلی به نام « لوکالیتی» locality است. هر الکترون معین فقط با نزدیکترین الکترونهای همسایه خود برهمکنش می کند. درهم‌تنیدگی هر یک از بسیاری از الکترون‌ها با همسایگانش، مجموعه‌ای از «گره‌ها» nodes را در شبکه تولید می‌کند. این گره ها تانسورها هستند و درهم تنیدگی آنها را به هم لینک می کند. تمام آن گره های به هم پیوسته شبکه را تشکیل می دهند. بنابراین ویژالایز یک محاسبه پیچیده آسان تر می شود. گاهی اوقات حتی به یک مسئله شمارش بسیار ساده تر تقلیل می یابد.‌‌
انواع مختلفی از شبکه‌های تانسوری وجود دارد، اما یکی از مفیدترین آنها شبکه‌ای است که با نام اختصاری MERA شناخته می‌شود.(multiscale entanglement renormalization ansatz).

اصولاً چگونه کار می کند: یک خط تک بعدی از الکترون ها را تصور کنید. هشت الکترون منفرد - که A، B، C، D، E، F، G و H مشخص شده‌اند - را با واحدهای بنیادی اطلاعات کوانتومی (کیوبیت‌ها) جایگزین کنید و آنها را با نزدیک‌ترین همسایه‌هایشان در هم بتنید entangle تا پیوند ایجاد کنند. A با B، C با D، E با F و G با H در هم می تنند . این سطح بالاتری را در شبکه ایجاد می‌کند. حالا AB را با CD، و EF را با GH در هم بتنید تا به سطح بعدی در شبکه برسید. در نهایت، ABCD با EFGH در هم می‌تنند تا بالاترین لایه را تشکیل دهد. رومان اروس، فیزیکدان دانشگاه یوهانس گوتنبرگ در آلمان، سال گذشته در مقاله‌ای بیان کرد : «به نوعی، می‌توانیم بگوییم که از درهم تنیدگی برای ایجاد تابع موج چند پیکر استفاده می‌شود.»
چرا برخی از فیزیکدانان در مورد پتانسیل شبکه های تانسور - به ویژه MERA - برای روشن کردن مسیری به سمت گرانش کوانتومی هیجان زده هستند؟ زیرا شبکه‌ها نشان می‌دهند که چگونه یک ساختار هندسی واحد می‌تواند از برهمکنش های پیچیده بین آبجکت های بسیار ایمرج شود. و سوینگل (در میان دیگران) امیدوار است از این هندسه ایمرجنت با نشان دادن اینکه چگونه می تواند مکانیسمی را توضیح دهد که توسط آن یک فضا-زمان منعطف smooth و پیوسته continuous می تواند از بیت های گسسته اطلاعات کوانتومی ایمرج شود، استفاده کند.‌‌

🆔 @phys_Q

تخت جمشید🏛


دیدیم که بر کنگره اش فاخته ای ...

🆔 @phys_Q

🟣 مشاهده آبجکت کوانتومیObservation of Quantum Objects

عمل مشاهده موضوع مهمی در فیزیک کوانتومی است. در ابتدا ، دانشمندان دریافتند که مشاهده ساده یک آزمایش بر نتیجه تأثیر می گذارد و گیج شده بودند. به عنوان مثال، یک الکترون زمانی که مشاهده نمی شود مانند یک موج عمل می کند، اما عمل مشاهده آن باعث می شود که تابع موج فرو بریزد Collapse (یا decohere) و الکترون به جای موج Wave مانند یک ذره Particle رفتار کند.

دانشمندان اکنون درک می کنند که اصطلاح "مشاهده Observation " در این بستر گمراه کننده است و سو تعبیر می کند که آگاهی در آن نقش دارد. در عوض، «اندازه‌گیری Measurement » اثر را بهتر توصیف می‌کند، که در آن تغییر در نتیجه ممکن است ناشی از تعامل بین پدیده کوانتومی و محیط خارجی، از جمله دستگاه مورد استفاده برای اندازه‌گیری پدیده باشد. هر چند در تفسیر استاندارد مکانیک کوانتوم ، تفسیر کپنهاگ Copenhagen interpretation ، ویژگی های اندازه گیری بخوبی مشخص نشده است . بر همین اساس ارتباطات بین دستگاه اندازه گیری و آبجکت و محیط کوانتومی و درک کامل رابطه بین اندازه گیری و نتایج خروجی توضیح داده نشده اند .
🆔 @phys_Q

#الکترونیک

میشه تنها شنونده سمفونی هستی بود ، میشه آهنگر بود و از آهن تفته نترسید یا آهن تفته بود و از کوبندگی چکش نترسید اما هرگز ، فکرشم نکن که نت موسیقی سمفونی اسهالان تئوکراس باشی . ازین میترسم .

🆔 @phys_Q

🟣 جفت های کوانتومی چگونه فضا-زمان را به هم می دوزد Stitch
توسط جنیفر اوئلت

قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/9704
قسمت دوم
https://t.me/phys_Q/9709
قسمت سوم
https://t.me/phys_Q/9710
قسمت چهارم
https://t.me/phys_Q/9715
قسمت پنجم
https://t.me/phys_Q/9718

Source:
https://www.quantamagazine.org/20150428-how-quantum-pairs-stitch-space-time/

‍ 🟣 جفت های کوانتومی چگونه فضا-زمان را به هم می دوزد Stitch
توسط جنیفر اوئلت
قسمت چهارم


✦ مرزهای فضا-زمان spacetime's boundaries

فیزیکدانان ماده چگال هنگام توسعه شبکه های تانسور به طور ناخواسته یک بعد اضافی پیدا کردند: این تکنیک یک سیستم دو بعدی را از یک بعد به دست می دهد. در همین حال، نظریه پردازان گرانش با توسعه چیزی که به عنوان اصل هولوگرافیک شناخته می شود، یک بعد را اضاف  کردند - که از سه بعد 3D به دو بعد 2D می رفت. این دو کانسپت به هم کانکت شدند تا درک پیچیده تری از فضا-زمان ایجاد کنند.

در دهه 1970، فیزیکدانی به نام جیکوب بکنشتاین نشان داد که اطلاعات مربوط به درون سیاهچاله در سطح دو بعدی آن (" boundary") به جای حجم سه بعدی آن ("bulk") رمزگذاری شده است. بیست سال بعد، لئونارد ساسکیند و جرارد تی هوفت این کانسپت را به کل یونیورس تعمیم دادند و آن را به یک هولوگرام تشبیه کردند: یونیورس سه بعدی 3D ما با تمام شکوهش از یک « سورس کد » دو بعدی ایمرج می شود. در سال 1997، خوان مالداسنا یک نمونه نمایشی از هولوگرافی  یافت، که نشان می‌داد یک مدل اسباب‌بازی که فضای تخت و بدون گرانش را توصیف می‌کرد، معادل توصیف فضای زینی شکل با گرانش است. این ارتباط همان چیزی است که فیزیکدانان آن را «دوگانگی duality » می نامند‌‌.

نظریه پرداز ریسمان در دانشگاه بریتیش کلمبیا در ونکوور، کانسپت هولوگرافیک را به یک چیپ کامپیوتری دو بعدی شبیه سازی می کند که حاوی کد تولید دنیای مجازی سه بعدی یک بازی ویدیویی است. ما در فضای بازی سه بعدی کار می کنیم. به یک معنا، فضای ما توهمی است، تصویری گذرا که تولید شده ست. اما همانطور که فون رامسدونگ تاکید می کند، " با این حال یک چیز فیزیکی واقعی در کامپیوتر شما وجود دارد که تمام اطلاعات را نگه می دارد."

این ایده در میان فیزیکدانان نظری پذیرش گسترده ای پیدا کرده است، اما هنوز با این مسئله که چگونه یک بعد پایین تر اطلاعات مربوط به هندسه فضا-زمان را نگاهداری می کند،  دست و پنجه نرم می کنند . نکته مهم این است که چیپ حافظه شبیه ساز ما باید نوعی کامپیوتر کوانتومی باشد،  که صفرها و یکهای سنتی که برای رمزگذاری اطلاعات استفاده می‌شوند با کیوبیت‌هایی که می‌توانند همزمان حاوی صفر، یک و همه چیز  باشند ، جایگزین کنند. این کیوبیت ها باید از طریق درهم تنیدگی به هم مرتبط شوند - به موجب آن حالت  یک کیوبیت توسط حالت همسایه اش  - قبل از اینکه بتوان هر دنیای سه بعدی رئالیستیک را رمزگذاری کرد ، تعیین می شود.

به روشی مشابه،  درهم تنیدگی برای وجود فضا-زمان بنیادین به نظر می رسد . این نتیجه‌ای بود که  دو دانشجوی پست‌دکترا در سال 2006 به آن رسیدند: شینسی ریو (اکنون در دانشگاه ایلینوی، اوربانا-شامپین) و تاداشی تاکایاناگی (اکنون در دانشگاه کیوتو) که جایزه افق‌های جدید فیزیک 2015 را برای این کار به اشتراک گذاشتند. ون رامسدونک توضیح داد: "ایده این بود که روشی که [هندسه] فضا-زمان رمزگذاری می‌شود، ارتباط زیادی با نحوه درهم‌تنیدگی بخش‌های مختلف این چیپ حافظه با یکدیگر دارند."

🆔 @phys_Q

🟣" Physicists have come to realize that mathematics, when used with sufficient care, is a proven pathway to truth.”- Brian Greene.‌‌


فیزیکدانان دریافته‌اند که ریاضیات، زمانی که با دقت کافی مورد استفاده قرار گیرند، راهی اثبات شده برای رسیدن به حقیقت است. - برایان گرین.‌‌

🆔 @phys_Q

“Einstein said that if quantum mechanics were correct then the world would be crazy. Einstein was right - the world is crazy.”

اینشتین گفت که اگر مکانیک کوانتومی درست باشد، جهان باید دیوانه باشد. اینشتین درست می گفت - دنیا دیوانه ست.

Daniel M. Greenberger
“Fundamental Problems in Quantum Theory”

🆔 @phys_Q

‍ 🟣 جفت های کوانتومی چگونه فضا-زمان را به هم می دوزد Stitch
توسط جنیفر اوئلت
قسمت پنجم


✦ مرزهای فضا-زمان spacetime's boundaries


فون رامسدونک با الهام از کار آنها و همچنین مقاله بعدی از مالداسینا، در سال 2010 آزمایشی فکری را برای نشان دادن نقش حیاتی درهم تنیدگی در شکل گیری فضا-زمان پیشنهاد کرد و به این فکر کرد که اگر چیپ حافظه را  دو نیم کند چه اتفاقی می افتد. و سپس درهم تنیدگی بین کیوبیت ها را در نیمه های مخالف حذف کرد. او دریافت که فضا-زمان شروع به از هم گسیختن tear می کند، تقریباً به همان روشی که کشش یک آدامس از دو انتها باعث ایجاد نقطه ای در مرکز می شود هنگامی که دو نیمه از هم دورتر می شوند. ادامه تقسیم چیپ حافظه به قطعات کوچکتر و کوچکتر، فضا-زمان را باز می کند تا زمانی که تنها قطعات کوچک مجزا باقی بمانند که هیچ ارتباطی با یکدیگر ندارند. فون رامسدونک گفت: «اگر این درهم تنیدگی را از بین ببرید، فضا-زمان شما از هم می پاشد.  به روشی مشابه اگر می‌خواهید یک فضا-زمان بسازید، باید[کیوبیت‌ها] را به روش‌های خاصی با هم درهمتنیده کنید».

این نگرش ها را با کار سوئینگل که ساختار درهم تنیده فضا-زمان و اصل هولوگرافیک را به شبکه های تانسور لینک می کند، ترکیب کنید، و قطعه مهم دیگری از پازل در جای خود قرار می گیرد. فضا-زمان منحنی curved spacetime کاملاً طبیعی از درهم تنیدگی در شبکه های تانسور از طریق هولوگرافی ایمرج می شود. فون رامسدونک گفت: فضا-زمان نمایش هندسی این اطلاعات کوانتومی است.

و این هندسه چگونه است؟ در مورد فضا-زمان زینی شکل saddle-shape مالداسینا ، به نظر می رسد یکی از M.C.  نمودار های Escher از اواخر دهه 1950 و اوایل دهه 1960 است. ایشر مدت‌ها به نظم و تقارن علاقه‌مند بود و از سال 1936 که از الحمرا در اسپانیا بازدید کرد، آن مفاهیم ریاضی را در هنر خود گنجاند، که از کاشی-الگوهای تکراری استفاده می کرد .
حکاکی‌ یا برش های چوبی «circle limit» او نگاره خیالی از هندسه‌های هذلولی hyperbolic geometry هستند: فضاهای  با کورویچر منفی در دو بعد 2D به‌صورت یک دیسک اعوجاجی distorted  نشان داده می‌شوند، دقیقاً همان‌طور که صاف کردن یک کره به صورت نقشه‌ای دو بعدی از زمین، قاره‌ها را دچار اعوجاج می‌کند. به عنوان مثال، Circle Limit IV (بهشت و جهنم) شکل های تکراری زیادی از فرشتگان و شیاطین را به نمایش می گذارد. در یک فضای هایپربولیک واقعی، همه شکل‌ها به یک اندازه خواهند بود، اما در نمایش دو بعدی ایشر، آنهایی که در نزدیکی لبه قرار دارند کوچک‌تر و فشرده‌تر از اشکال مرکز به نظر می‌رسند.‌‌

دیاگرام یک شبکه تانسور نیز شباهت قابل توجهی به سری Circle Limit دارد، که تجلی بصری ارتباط عمیقی است که سوینگل هنگام شرکت در کلاس تئوری ریسمان سرنوشت‌ساز متوجه آن شد.
تا به امروز، آنالیز تانسور به مدل‌هایی از فضا-زمان محدود شده است، مانند مدل مالداسینا،  یونیورسی را که ما در آن زندگی می‌کنیم توصیف نمی‌کند - یک یونیورس غیرزینی non saddle شکل که انبساط آن در حال شتاب است. فیزیکدانان فقط در چند مورد خاص می توانند بین مدل های دوگان ترجمه کنند. در حالت ایده آل، آنها دوست دارند یک دیکشنری یونیورسال داشته باشند. و مایلند به جای تقریب های نزدیک، بتوانند آن دیکشنری را مستقیماً استخراج کنند. پرسکیل می‌گوید:
«ما در پوزیشن جالبی با این دوگانگی‌ها قرار داریم، زیرا ظاهرا همه با اهمیت شان آشنا هستند، اما هیچ‌کس نمی‌داند چگونه آنها را استخراج کند. شاید رویکرد شبکه تانسور امکان پیشروی بیشتر را فراهم کند.»

در طول سال گذشته، سوئینگل و فون رامسدونک با یکدیگر همکاری کردند تا کار  خود را در این زمینه فراتر از تصویر ایستا static از فضا-زمان برای کشف پویایی و داینامیکی آن حرکت دهند: اینکه چگونه فضا-زمان در طول زمان تغییر می کند، و چگونه در پاسخ به این تغییرات خمیده می شود. تا اینجای کار، آنها موفق به استخراج معادلات اینشتین einstein equation ، به‌ویژه اصل هم ارزی equivalence  principle شده اند- شواهدی مبنی بر اینکه دینامیک فضا-زمان، و همچنین هندسه آن، از کیوبیت‌های درهم‌تنیده پدید می‌آیند. این یک شروع امیدوارکننده است.

فون رامسدونک گفت: «فضا-زمان چیست؟ به نظر یک سؤال کاملاً فلسفی است. واقعاً داشتن پاسخی برای آن، پاسخی که ملموس باشد و به شما امکان  دهد فضا-زمان را محاسبه کنید، شگفت انگیز است.»

🆔 @phys_Q

‍ 💢 توهم ِ یونیورس
ماریان فریبرگر

مقدمه:
https://t.me/phys_Q/7124
قسمت نخست
https://t.me/phys_Q/7125
قسمت دوم- بخش a
https://t.me/phys_Q/7131
قسمت دوم - بخش b
https://t.me/phys_Q/7135
قسمت سوم
https://t.me/phys_Q/7136
قسمت چهارم a
https://t.me/phys_Q/7143
قسمت چهارم b
https://t.me/phys_Q/7144
قسمت پنجم
https://t.me/phys_Q/7150
قسمت ششم
https://t.me/phys_Q/7151

Reference: