在研究人員發(fā)表該論文之前,其他研究人員提出了支持量子引力(量子力學(xué)和引力的統(tǒng)一)不可能有任何對稱性的論點。盡管如此,這些論點經(jīng)常出現(xiàn)邏輯上的漏洞,例如未能解決一些重要的情況(如離散對稱)。Ooguri說:我們的新論文在AdS/CFT通信的背景下為這一說法提供了一個嚴格證明。在AdS/CFT通信中,量子引力以數(shù)學(xué)上精確的方式定義,我們已經(jīng)用最普遍的方式定義了量子引力,排除了量子引力中所有可能的全息對稱性。
(博科園-圖示)這張圖顯示了研究人員反對全息對稱性論點的實質(zhì),研究人員假設(shè)存在一種全息對稱性并且圖中央物體在對稱性的作用下帶電,然后證明這需要物體在陰影的灰色區(qū)域,而事實并非如此,這就是反證。圖片:Harlow & Ooguri提出的證明基于兩個重要思想:量子引力的全息原理和量子糾錯碼。全息原理最初是由杰拉德·t·霍夫特和倫納德·蘇斯金德在90年代初提出,但后來被廣泛應(yīng)用。其中最重要的進展之一是胡安馬爾達塞納(Juan Maldacena)發(fā)現(xiàn)的AdS/CFT通信。Ooguri和Harlow希望證明量子引力的數(shù)學(xué)定理,因此他們需要對全息原理的精確定義。決定采用AdS/CFT的通信方式,因為這是他們覺得能夠?qū)崿F(xiàn)目標的唯一途徑,基本工具是量子誤差校正、AdS/CFT通信和量子場論。
也許這里要傳達的最重要的一點是,盡管AdS/CFT是一個美麗的量子引力理論,但它并不是我們這個世界的量子引力理論。這是一個物理學(xué)家喜歡研究的玩具模型(比如著名的球形牛)。然而,研究人員相信,只要我們小心謹慎,能從這個玩具模型中學(xué)到的經(jīng)驗教訓(xùn)。幾年前,另一個包括哈洛在內(nèi)的研究小組表明,全息術(shù)在量子引力中起作用的方式與量子計算中量子誤差修正方式類似。在AdS/CFT通信中,反德西特空間中的時空幾何是從保角場理論中的量子糾纏中產(chǎn)生。
研究人員證明,從CFT的角度來看,涌現(xiàn)的幾何數(shù)據(jù)實際上是量子糾錯碼。在新研究中,要證明這一定理,必須從先前的研究中得到啟示。在新研究中,Ooguri和Harlow發(fā)現(xiàn)量子糾錯的工作方式與任何對稱性都不相容。因此,一旦量子力學(xué)和重力融合,就沒有對稱是精確的。人們普遍認為對稱性是自然界的一個基本概念,許多物理學(xué)家認為,自然界一定存在一套美麗的定律,而量化美麗的一種方法就是通過對稱性。一些對稱性可能隱藏在我們的世界中(或者用物理學(xué)術(shù)語來說是“自發(fā)破壞”)。