[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]對21世紀的物理學家而言，重力不再是充滿神話的科學，從牛頓力學到相對論，我們已經掌握了許多大尺度物理的知識與技能，不但能計算出行星軌道，預測流星雨，甚至能設計太空船離開地球表面，登陸月球或是前往火星。然而，在小尺度的世界，量子的性質卻比重力的效應更強勢。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]重力與量子的性質，分別主導了極大尺度與極小尺度這兩個極端的物理世界，但是要如何統一這兩大知識體系，是近代無數理論物理學家窮盡人類的知識想要取得的「物理聖杯」。
量子重力的挑戰[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]「要解釋宇宙大爆炸或黑洞內部的現象，我們必須理解重力的量子性質。因此，我們需要發展一套在所有尺度都能解釋重力的理論。」德國符茲堡大學（Julius-Maximilians-Universität Würzburg, JMU）理論物理學教授厄德門格（Johanna Erdmenger）如此解釋道。
量子重力理論的核心價值[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]AdS/CFT對偶是量子重力的其中一種理論。這個理論指出，高維空間中複雜的重力理論可以用該空間邊界上較簡單的量子理論來描述。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]AdS是反德西特空間的縮寫，這是一種彎曲的特殊時空，就像是雙曲線組成的一個雙曲面。CFT則代表共形場論，表示物理系統在這個空間的所有尺度（嚴格來說還包含其他三種「共形」的對稱性），都具有相同性質。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]厄德門格表示：「這聽起來很複雜，但其實很容易解釋。AdS/CFT對偶讓我們能用更簡單的數學模型來理解困難的重力過程，例如量子世界中的那些過程。這個理論的關鍵是一個像是漏斗的『負曲率時空』。而理論的對偶性指出，漏斗邊緣的量子動力學必須與內部的重力動力學互相對應，就像鈔票上的全息圖（hologram），雖然它本身只有二維，卻能產生三維影像。」
在實驗室驗證量子重力[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]厄德門格與她的團隊開發出一種方法，能夠在實驗室中利用電路軟體模擬此前未被證實的 AdS/CFT 對應理論。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]研究團隊將雙曲面空間剖分成許多三角形，而三角形的頂點與邊則等價為節點與電路，這個每一頂點連接七條電路分支大型網狀電路即可用來模擬彎曲的時空，其中各個節點的電訊號及其變化，就對應於時空中重力方程在不同位置的數據資料，而時空中兩點之間的能量流即可表示成電路中各節點的電流，並能藉由克希荷夫定律滿足時空中能量守恆的基本要求。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]這項研究發表於《物理評論快報》（Physical Review Letters），文中的計算結果顯示，AdS時空邊界的動力學與內部的動力學相一致，這一結果驗證了AdS/CFT對偶的核心價值可以透過此種電路實現。
負曲率空間的低損耗傳輸技術[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]除了在重力研究上取得重大進展外，研究團隊現在計劃將研究中描述的實驗設置付諸實踐。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]厄德門格解釋：「我們的研究開啟了AdS/CFT對偶這一領域新的應用面。這個模擬電路提供了量子傳輸的應用技術，因為空間的負曲率能束縛並穩定訊號，使這些技術有望以較低的損耗傳輸訊號。這對於人工智慧的神經網路訊號傳輸來說，將是一項突破。」
[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]資料來源：
| 歡迎光臨 伊莉討論區 (http://a404.file-static.com/) | Powered by Discuz! |