量子纠缠与时空结构

众所周知,自然界中存在着四种基本相互作用,分别为强相互作用、弱相互作用、电磁相互作用与引力相互作用。然而,前三者可以在量子力学的框架下自洽,只有特殊的引力相互作用尚未与其他相互作用统一。因此,追求引力的量子化是现代物理学最迫切和首要的目标。物理学家们发现,可以利用量子场论的方法来研究引力理论。在这过程中,我们发现量子纠缠、几何以及时空定域性之间的关系,这似乎暗示了通往量子引力的研究方向。通过量子纠缠,我们希望进一步探索量子引力领域,为引力的量子化找到一个突破口,从而发现时空的本质。文章简要回顾量子纠缠熵的历史发展,并讨论纠缠熵与几何之间的关系。

黑洞信息佯谬:落入黑洞的信息丢失了吗?

黑洞信息佯谬自提出至今已困扰理论物理学家近50年。揭秘黑洞信息佯谬是研究量子引力理论的一个重要途径。最近,物理学家在半经典引力理论下给出了黑洞蒸发过程的佩奇曲线,这表明在黑洞蒸发过程中确实释放了信息,从而证实无任何的信息丢失,这也宣告着黑洞信息问题的解决。文章以时间顺序来介绍黑洞信息佯谬研究的历史和现状。