斯坦福大學理論物理學教授倫納德·薩斯坎德在位于加州帕洛阿爾托的家中。
近年來,隨著量子計算的興起,物理學家通過研究黑洞的信息處理能力(就好像它們是量子計算機一樣),獲得了有關這些物理系統(tǒng)的新見解。
這個視角讓薩斯坎德及其合作者找到了一個候選對象,來描述黑洞不斷變化的量子特性,正是這種特性,導致了黑洞的內(nèi)部體積持續(xù)增長。他們提出,發(fā)生變化的是黑洞的“復雜性”——這大致衡量的是恢復黑洞初始量子狀態(tài)(黑洞形成時)所需的計算量。黑洞形成后,隨著內(nèi)部粒子相互作用,關于其初始狀態(tài)的信息變得越來越混亂。其結果就是,黑洞的復雜性不斷增長。
薩斯坎德團隊利用簡化模型,將黑洞以全息圖形式呈現(xiàn),由此證明,黑洞的復雜性和體積都以相同的速率增長,從而為這樣一個觀點提供了支持,即黑洞的復雜性和體積也許是互為支撐的。
而且,鑒于貝肯斯坦已計算得出,黑洞會存儲其表面區(qū)域所允許的最大信息量,薩斯坎德的研究表明,黑洞的復雜性會以物理定律所允許的最快速度不斷增長。
加州理工學院理論物理學家約翰·普瑞斯基爾(John Preskill)同樣也在利用量子信息理論來研究黑洞,他認為,薩斯坎德的想法很有趣?!斑@種計算復雜性的概念在很大程度上是計算機科學家可能想到的東西,通常不是物理學家能玩得轉的。”普瑞斯基爾說,“而它也許對應于黑洞的某個特性——了解廣義相對論的人都能很自然地想到這種特性——這一點真的很酷?!边@種特性指的就是黑洞內(nèi)部的增長。
對于薩斯坎德理論的含義,研究人員仍然感到困惑不解。斯坦福大學理論物理學家阿隆·沃爾(Aron Wall)說,“這個提法固然令人興奮,但在很大程度上仍然屬于推測,也許并不正確?!蔽譅柋硎荆瑸榱岁U明量子相互作用的復雜性是如何跟空間體積對應起來的,挑戰(zhàn)之一是要在黑洞的語境下定義復雜性。
“經(jīng)歷了5000多年的艱難困苦,中國依舊在這兒!面向未來,中國將永遠在這兒!”習近平總書記在首屆中國國際進口博覽會開幕式上的主旨演講,傳遞出一個清晰的態(tài)度:從容淡定的中國自信