کرم‌چاله‌ها راهی برای احیای اطلاعات سیاه چاله در آزمایشگاه ایجاد می‌کنند

​منتشرشده در: مجله Quanta Magazine در تاریخ ۲۷ فوریه ۲۰۲۰نویسنده: Philip Ballلینک مقاله اصلی: https://www.quantamagazine.org/wormholes-reveal-a-way-to-manipulate-black-hole-information-in-the-lab-20200227/با مطرح شدن طرح‌های تجربی، قطعا این طرح فاقد بلندپروازی نیست. اول، یک سیاه چاله را در نظر بگیرید. حالا یک سیاهچاله دوم درست کنید که به صورت کوانتومی با آن گره خورده باشد که به این معنی است که هر چیزی که برای یکی از سیاهچاله‌ها اتفاق می‌افتد به نظر می‌رسد بر دیگری تاثیر خواهد گذاشت بدون توجه به این که چقدر از هم فاصله دارند. ​بقیه کمی ساده‌تر به نظر می‌رسند، اما بسیار عجیب‌تر. اطلاعاتی را در اولین سیاه‌چاله که در یک ذره کوانتومی کد شده، جمع آوری کنید. زمانی که از افق رویداد فراتر می‌رود، نقطه‌ای که حتی نور هم نمی‌تواند از آن فرار کند، به سرعت در سرتاسر سیاه‌چاله پخش می‌شود و به نظر می‌رسد که از یادآوری آن عاجز است. ​اما صبر داشته باشید اگر دو سیاهچاله را به روش درست پیوند دهید، بعد از یک انتظار کوتاه، اطلاعات کوانتومی از دومی بیرون خواهد آمد، کاملا متمرکز به شکل قابل خواندن. ​برای رسیدن به آنجا، از طریق یک میان‌بر در فضا - زمان سفر خواهد کرد که دو شی را با کرمچاله متصل می‌کند. ​این حداقل چیزی است که فیزیکدانان پیش‌بینی کرده‌اند. در حال حاضر گروهی به رهبری سپهر نظامی از موسسه فن‌آوری کالیفرنیا نشان داده اند که چگونه این آزمایش فوق‌العاده را واقعا انجام دهند و شروع به کار با همکاران خود می‌کنند تا این ایده را به آزمایش بگذارند. ​اگر پیش‌بینی‌ها برآورده شوند، این کار می‌تواند سرنخ‌هایی در مورد اینکه کجا باید به دنبال مبهم‌ترین نظریه در فیزیک بود، ارائه دهد: نظریه‌ای که مکانیک کوانتومی را با نظریه نسبیت عام که گرانش را توصیف می‌کند متحد می‌کند. ​و برای اندازه‌گیری خوب، از این ایده حمایت می‌کند که فضا - زمان یک پس‌زمینه اساسی نیست که جهان در برابر آن بازی می‌کند بلکه خودش از ارتباطات بین ذرات توضیح داده‌شده توسط درهم‌تنیدگی کوانتومی بافته شده‌است. ​مرگ و رستاخیز اطلاعات​​​​​​​​این آزمایش، همان طور که ممکن است حدس زده باشید، به سیاه‌چاله‌هایی به معنای معمول نیاز ندارد، یعنی ستاره‌های عظیمی که با جاذبه خود به یک حجم بی‌نهایت کوچک سقوط کرده‌اند. محققان می‌گویند که این کار را می توان تنها با استفاده از چند اتم یا یون بر روی یک نمونه آزمایشگاهی انجام داد. در عین حال، این ایده ناشی از تحقیقات نظری در مورد سیاه‌چاله‌های نجومی است که برای حل یک سوال عمیق و نگران‌کننده تلاش کرده‌اند: آیا این هیولاهای همه‌خوار اطلاعات را به طور انکار ناپذیری نابود می‌کنند؟ ​به طور گسترده تصور می‌شود که اطلاعات، مانند انرژی، باید از قانون حفاظت پیروی کنند: مقدار کل اطلاعات در جهان همیشه یکسان خواهد ماند. ​ به نظر می‌رسد مکانیک کوانتومی بدین معنا باشد: توابع موجی که ماهیت‌های کوانتومی را توصیف می‌کنند، همیشه به روش حفظ اطلاعات به آرامی تکامل می‌یابند و نمی‌توانند به طور ناگهانی از بین بروند. ​اما به نظر می‌رسد سیاهچاله ها اطلاعات را از جهان حذف می‌کنند. اگر، مثلا، یک بیت کوانتومی، یا "کیوبیت" در یک سیاه‌چاله بیفتد، دیگر از خارج از افق رویداد قابل‌مشاهده نیست. ​یک راه‌حل ممکن از این "پارادوکس اطلاعات سیاهچاله" را می توان در اشعه‌ای یافت که سیاه‌چاله‌ها از افق‌های رویداد خود منتشر می‌کنند. ​تابش هاوکینگ، که توسط استفان هاوکینگ در دهه ۱۹۷۰ پیش‌بینی شد، باعث از دست رفتن انرژی گرانشی و در نتیجه جرم یک سیاهچاله خواهد شد. ​در واقع سیاهچاله ها ابدی نیستند. به آرامی تبخیر می‌شوند.​​​​​​​​هاوکینگ در ابتدا معتقد بود که حتی اگر یک سیاهچاله کاملا تبخیر شود، اطلاعاتی که مصرف کرده‌است برای همیشه از دست خواهند رفت. ​اما یک ایده معروف به تناظر AdS / CFT نشان می‌دهد که چگونه فوتون‌های تابش هاوکینگ ممکن است بتوانند اطلاعات مربوط به داخل سیاه‌چاله را رمزگذاری کنند و در نتیجه آن اطلاعات را به طور گسترده به جهان حمل کنند. ​تناظر AdS / CFT توسط یک فیزیکدان نظری به نام خوان مالدسینا در سال ۱۹۹۷ مطرح شد، و به طور گسترده به عنوان یکی از امید بخش ترین جهات برای دنبال کردن نظریه‌های گرانش کوانتومی در نظر گرفته می‌شود. ​این نشان می‌دهد که ساختار فیزیکی فضا - زمان در چهار بعد برابر با عملکرد نظریه کوانتوم در یک مرز سه‌بعدی است. ​این ارتباط عجیب، عمیق و شگفت‌انگیز است. این نظریه می‌گوید که اگر شما یک فضا - زمان با نوع خاصی از انحنا (‏و در نتیجه جاذبه) ‏را به عنوان یک فضای ضد دو سیتر که بخش AdS است بسازید، توصیف ریاضی معادل با توصیف نوعی از نظریه میدان کوانتومی به نام نظریه میدان همدیس است که بخش CFT در یک بعد کم‌تر است. ​ به عبارت دیگر، این تناظر مانند یک هولوگرام عمل می‌کند که تمام اطلاعات در فرافکنی فضا - زمان ابعاد بالا در تعاملات کوانتومی با بعد پایین‌تر کدگذاری می‌شوند. ​ این "اصل هولوگرافیک" برای اولین بار توسط جرارد هوفت برنده جایزه نوبل فیزیک پیشنهاد شد و مکاتبات AdS / CFTمالدازنا اولین تصویر عینی از نحوه کار آن برای یک شکل خاص از فضا - زمان را فراهم کرد. ​در این دیدگاه، چیزی که شبیه به فضای پیوسته در جهان AdS است، در دیدگاه کوانتومی CFT به عنوان درهم‌تنیدگی وابستگی بیت‌های کوانتومی نشان داده می‌شود. ​مالدازنا گفت: " در اینجا انتظار می‌رود که ظهور فضا - زمان در سیستم‌هایی با تعداد زیادی کیوبیت که بسیار درهم و برهم هستند رخ دهد. ​" به عبارت دیگر، درهم‌تنیدگی کوانتومی می‌تواند یک فضا - زمان تولید کند که به نظر می‌رسد در آن جاذبه وجود دارد. می‌توان گفت که جاذبه از اثرات کوانتومی به وجود آمده‌است.​​​​​​​​پیش‌روندگان سریع​​​​​​​​این چه ربطی به سیاه‌چاله‌ها دارد؟ پارادوکس اطلاعات سیاهچاله از اطلاعاتی که به درون یک سیاهچاله پرتاب می‌شوند می‌پرسد چه اتفاقی می‌افتد. تناظر AdS / CFT یک جزء کلیدی از یک راه‌حل پیشنهادی است، چرا که ابزاری را فراهم می‌کند که بوسیله آن درهم‌تنیدگی کوانتومی می‌تواند اطلاعات مربوط به تشعشعات هاوکینگ را منتشر کند و مانع از دست رفتن قطعی آن شود. ​ در سال ۲۰۰۴ هاوکینگ خودش توضیح داد که چگونه، با فرض اینکه حدس AdS / CFT درست باشد، ما می‌توانیم این اطلاعات را با ثبت هر تک فوتون هاوکینگ یک سیاه‌چاله در طول عمر آن قبل از تبخیر کامل، بازیابی کنیم. ​ همانطور که نورمن یائو از دانشگاه کالیفرنیا، برکلی آن را چنین توصیف کرد: " اگر شما خدا بودید و تمام این فوتون های هاوکینگ را جمع کردید، در اصل محاسبات بی شرمانه ای وجود دارد که می‌توانید برای استخراج مجدد اطلاعات در هر کیوبیت [خورده شده] انجام دهید. ​تا نیمه راه تبخیر یک سیاهچاله، اطلاعات داخل آن مخفی می‌ماند. اما بعد از آن، سیاه‌چاله شروع به آشکار کردن اطلاعات خود در تابش هاوکینگ خود می‌کند. پس باید خیلی صبر کنید تا بتوانید به آن برسید. و سپس با توجه به بحثی که در سال ۱۹۹۳ توسط دان پیج فیزیکدان دانشگاه آلبرتا انجام شد، به تدریج و با نرخ ثابتی خارج خواهد شد. ​اما در سال ۲۰۰۷، پاتریک هایدن و جان پرسکیل این تصویر را بازبینی کردند و نشان دادند که در واقع، پس از نیمه راه، اطلاعات سریع‌تر از آن ظاهر می‌شوند. ​ یائو گفت: به اندازه کافی عجیب است که وقتی نیمی از سیاه‌چاله بخار شده باشد، هر ذره اطلاعات کوانتومی بیشتری به درون آن پرتاب می‌شود "به معنای واقعی کلمه به عقب برمی گردد". ​ این به این دلیل است که سیاه‌چاله در آن مرحله به قدری با تابش هاوکینگ که قبلا منتشر کرده‌است، گره کوانتومی پیدا کرده‌است که هر اطلاعات بیشتری که بلعیده است به طور موثر در هر تابش دیگری که ساطع می‌کند ثبت می‌شود. ​ هایدن و پرسکیل گفتند: سیاهچاله، بعد مثل یک "آینه اطلاعات" عمل می‌کند.​​​​​​​​هایدن و پرسکیل به ارتباط بین ترمودینامیک سیاهچاله و نظریه اطلاعات کوانتومی که پدیده‌ای به نام درهم‌آمیختگی کوانتومی را احضار می‌کند، پرداخته‌اند. ​ این اثر تا حدی شبیه روشی است که گرما به طور یکنواخت در یک سیستم در طول زمان در حال تعادل توزیع می‌شود، فرآیندی به نام تعادل حرارتی (Thermalization). ​ یائو گفت: تصور کنید، دو سیستم حاوی بسته‌های محلی انرژی ایجاد کنید و سپس آن‌ها را در تماس با یکدیگر قرار دهید. ​انرژی در هر دو سیستم گسترش خواهد یافت تا اینکه " آن‌ها حافظه آن حالت اولیه را از دست بدهند و شما دیگر نتوانید آن‌ها را تشخیص دهید. ​پیش روندگی در اصل مشابه، اما بسیار قوی‌تر است: شما نمی‌توانید دو سیستم درهم و برهم را تشخیص دهید حتی اگر نه تنها به صورت محلی بلکه به همبستگی بین هر دو سیستم نگاه کنید. ​ یائو گفت: " پیش روندگی نوع بسیار قوی تعادل حرارتی است."​​​​​​​​" این پراکندگی اطلاعات کوانتومی است. " آدام براون، یک فیزیکدان در گوگل و دانشگاه استنفورد، می‌گوید: " این یک آنالوگ کوانتومی از حرکت کردن است. اگر با یک بسته سفارش داده‌شده کارت شروع کنید، می‌گویید که اگر به کارت‌ها نگاه کنید و بگویید هیچ الگوی مشخصی در آن‌ها باقی نمانده است، بر زده می‌شود. ​این مثل این نیست که بگوییم کاملا تصادفی ساخته‌اید - به اندازه کافی پیچیده است که بدانید تصادفی نیست. این اتفاق خیلی زودتر از تصادف واقعی رخ می‌دهد.​​​​​​​​او افزود: " تقریبا همه سیستم‌های کوانتومی بدن در نهایت دچار مشکل خواهند شد." اما سیاهچاله ها خاص هستند. همانطور که نرخی که در آن یک دسته کارت بر زده می‌شود به تکنیکی که استفاده می‌کنید بستگی دارد، نرخ درهم رفتن یک سیستم به جزییات چگونگی تعامل ذرات در آن سیستم بستگی دارد. ​ این جزییات به صورت ریاضی توسط یک تابع به نام هامیلتونین توصیف می‌شوند. و هامیلتونین حاکم بر سیاهچاله‌ها به این معنی است که آن‌ها اطلاعات کوانتومی را با سریع‌ترین سرعت ممکن به دست می‌آورند. ​و این چیزی است که به نتیجه‌گیری هایدن و پرسکیل منجر می‌شود. سیاه‌چاله‌ها مانند مدارهای شارشی کوانتومی سریع عمل می‌کنند، بنابراین هنگامی که آن‌ها به اندازه کافی درگیر تابش هاوکینگ خود می‌شوند، هر اطلاعات جدیدی که به آن‌ها وارد می‌شود به سرعت در این تابش ظاهر می‌شود. ​با این حال، شما باید منتظر بمانید تا سیاه‌چاله و تابش هاوکینگ آن به اندازه کافی گرفتار شوند، به این معنی که قبل از این که این اتفاق بیفتد نصف آن تبخیر شود. ​اما یک جایگزین سریع‌تر برای گرفتن اطلاعات وجود دارد: به حداکثر رساندن درگیری سیاهچاله با چیز دیگری - مانند یک سیاهچاله دیگر. این طرح پیشنهادی در سال ۲۰۱۶ توسط پینگ گائو و دانیل جفریس از دانشگاه هاروارد ارائه شد، که با آرون وال در موسسه مطالعات پیشرفته در پرینستون، نیوجرسی هم‌کاری می‌کند. ​ آن‌ها گفتند: اگر بتوانید یک جفت سیاه‌چاله را به این شکل وارد کنید، یک کیوبیت که توسط اولین سیاه‌چاله بلعیده می‌شود در دیگری ثبت می‌شود. ​ گائو و همکارانش نشان دادند که چگونه، با اضافه کردن کوپلینگ بیشتر بین سیاهچاله‌ها، می‌توانید انتقال اطلاعات کوانتومی بین آن‌ها را به طور رسمی مشابه فرآیندی که تله پورت کوانتومی نامیده می‌شود، انجام دهید. ​ در اینجا درهم‌تنیدگی بین دو ذره برای انتقال حالت کوانتومی یکی از آن‌ها به دیگری استفاده می‌شود. ​ ذره هدف با ظاهر شدن مشابه با ذره اولیه، هیچ راه معنی‌داری وجود ندارد که بگوییم آن یک ذره نیست، از یک بخش از فضا ناپدید شده و در بخش دیگر دوباره تشکیل شده‌است. ​ یائو گفت: " گرفتاری آن‌ها مانند پلی برای اطلاعات عمل می‌کند."​​​​​​​​یائو توضیح داد: " سیستم‌هایی با دینامیک سیاهچاله‌ها، اجازه از راه دور شدن در سریع‌ترین زمان ممکن را می‌دهند. این به این دلیل است که هر اطلاعاتی که وارد یکی از آن‌ها می‌شود به سرعت در میان همه ذرات آن به اشتراک گذاشته می‌شود و در نتیجه به دلیل درهم‌تنیدگی با دومین سیاهچاله، به سرعت با آن یکی نیز به اشتراک گذاشته می‌شود. ​انتقال کوانتومی چندین بار به صورت تجربی نشان داده شده‌است و از آن برای ارسال اطلاعات رمزنگاری شده ایمن بین دستگاه‌های کوانتومی استفاده می‌شود. با این حال، به شما اجازه نمی‌دهد که فورا پیغام بفرستید، چون نمی‌توان سیگنال را رمز گشایی کرد، بدون اطلاعات اضافی ارسال‌شده توسط برخی مکانیزم‌های کلاسیک، که به این معنی است که نمی‌تواند سریع‌تر از نور حرکت کند، تصادفی به نظر می‌رسد. ​ نظامی، دانشجوی سابق دکترای هایدن، توضیح داد که به همین دلیل است که طرحی مانند طرحی که توسط گائو و همکارانش پیشنهاد شده، به ابزارهای اضافی، فراتر از درهم‌تنیدگی، برای جفت کردن سیاهچاله‌ها نیاز دارد. ​ او گفت: " نقش جفت شدن ارسال داده‌های کلاسیک ضروری است که با کمک درهم‌تنیدگی، سیگنال را از یک سیاهچاله به سیاهچاله دیگر منتقل می‌کند."این حداقل چگونگی مشاهده فرآیند توسط یک نظریه‌پرداز اطلاعات کوانتومی است. اما طبق تناظر AdS / CFT، کانال بین سیاهچاله‌هایی که توسط درهم‌تنیدگی ایجاد شده‌اند، در توصیفی مبتنی بر نسبیت عام، معادل یک کرم‌چاله در فضا - زمان است که آن‌ها را به هم متصل می‌کند. ​ در این نما، کیوبیت‌ها وارد یک سیاه‌چاله می‌شوند و به سمت سوراخ دیگر می‌روند.​​​​​​​​به طور معمول، چنین کرمچاله هایی در حالی که با نسبیت عام مجاز هستند، غیرقابل عبور تلقی می‌شوند: در واقع شما نمی‌توانید چیزی را به پایین بفرستید. ​ اما گائو، جافریس و وال نشان دادند که چگونه می‌توان از نظریه اطلاعات کوانتومی و دیپورت (‏در تصویر AdS / CFT) ‏برای ایجاد یک کرم‌چاله که قابل گذر است استفاده کرد. ​کرم چاله‌های تجربی​​​​​​​​اگر تناظر AdS / CFT واقعی باشد، امکان تغییر اساسی در چشم‌انداز را فراهم می‌کند. در اصل، محققان می‌توانند سیستم‌هایی را ایجاد کنند که کاملا معادل با سیاه‌چال‌های متصل به کرمچاله با اتصال مدارهای کوانتومی به روش درست و ارسال کیوبیت‌ها بین آن‌ها باشد. ​نظامی و براون، که با لئونارد ساسکیند از استنفورد، برایان سونگل از دانشگاه مریلند، کالج پارک، و دیگران کار می‌کنند، اکنون یک پیشنهاد عملی برای چگونگی انجام این کار ارائه کرده‌اند. آن‌ها می‌گویند چیزی که شما نیاز دارید این است که یک گروه از ذرات کوانتومی مانند یک سیاه‌چاله در این زمینه عمل کنند، این است که تعاملات آن‌ها را یک هامیلتونی مشخص کنید که باعث می‌شود آن‌ها به سرعت از هم باز شوند.​در حقیقت حرکت کوانتومی تنها برای اولین بار در سال گذشته بدون ابهام نشان داده شد. کریستوفر مونرو با تصویب یک پیشنهاد تجربی توسط یائو و همکارش بنی یوشیدا در مریلند و همکارانش، یک مدار کوانتومی ایجاد کرد که از یون‌های به دام افتاده الکتریکی ساخته شده‌بود که وضعیت‌های کوانتومی آن‌ها گرفتار شده بود. ​ در سیستم‌های واقعی مانند این، تشخیص درهم‌ریختگی می‌تواند در میان فرآیندهای آشفته دیگر مانند نویز کلاسیک و به خصوص رمزگشایی کوانتومی دشوار باشد. ​ همانند درهم‌ریختگی، بازتعریف از تعامل و درهم‌تنیدگی بعدی ذرات ناشی می‌شود اما در این مورد، آن‌ها ذرات در محیط اطراف خود سیستم کوانتومی هستند. ​همانطور که رمزگشایی پیش می‌رود، اطلاعات به محیط نشت می‌کنند و اساسا برای خوبی از دست می‌روند. ​اجتناب از تکرار به طور کامل غیر ممکن است، که آن را به لولوی کامپیوترهای کوانتومی تبدیل می‌کند: هر محاسبه کوانتومی باید قبل از رمزگشایی اطلاعات را تصادفی کند. ​معمولا رمزگشایی تمایل دارد سریع‌تر از تقلا کردن اتفاق بیفتد، بنابراین خیلی سخت است که دومی را به وضوح ببینیم. ​ تیم مونرو کشف کرد که چگونه این دو را با استفاده از یک الگوریتم دیپورت کوانتومی که در یک مدار ساخته‌شده از هفت یون ایتربیوم کوپل شده که هر کدام به صورت یک کیوبیت عمل می‌کنند، تشخیص دهد. ​ این فرآیند - یک محاسبه کوانتومی، در اثر - یک کیوبیت واحد را از یک سر ردیف به سر دیگر منتقل می‌کند. ​ برای اندازه‌گیری میزان حرکت، محققان فرآیند از راه دور را با الگوریتم به جلو و سپس معکوس مقایسه کردند (‏انگار که در زمان به عقب حرکت می‌کند)‏. ​ بدون تلاش، دو فرآیند هم‌بسته باقی می‌مانند. ​اما با پراکنده کردن اطلاعات که در ابتدا در بخش‌های خاصی در میان دیگر بخش‌ها کد گذاری شده بود، نتایج محاسبات رو به جلو و عقب ارتباط کمتری با هم پیدا کردند: سیستم از حالت اولیه خود تغییر کرده‌است، و بنابراین ارسال از راه دور نمی‌تواند به طور دقیق معکوس شود. ​مونرو گفت: " اگر آن‌ها هم‌بسته باشند، اتفاق زیادی نمی‌افتد." اما اگر تقلا کنیم، همبستگی به صفر می‌رسد. ​این چیزی است که آن‌ها با پیشرفت زمان دیدند. ​براون و همکارانش اکنون نشان می‌دهند که مدارهای کوانتومی بسیار شبیه اینها می‌توانند برای ساخت یک آنالوگ ساده از وضعیت پیش‌بینی شده توسط گائو، جافری و وال برای یک کرمچاله قابل گذر که می‌تواند یک کیوبیت را از راه دور ارسال کند، مورد استفاده قرار گیرند. ​در نسخه‌ای که آن‌ها تصور می‌کنند، هر یک از دو سیاه‌چاله‌ها از چند تکه تشکیل شده‌اند که همه آن‌ها به طور بیشینه با هم گره خورده‌اند. ​پروتکل آن‌ها تعامل بیشتر بین این دو گروه از کیوبیت‌ها را معرفی می‌کند که به عنوان کانال اضافی مورد نیاز گائو و همکارانش برای تکمیل فرآیند انتقال از راه دور عمل می‌کند. ​شهود به ما می‌گوید که یک دسته یون در یک تله الکترومغناطیسی چیزی شبیه یک ستاره فرو ریخته نیست که هیچ نوری نمی‌تواند از آن فرار کند. ​اما این چیزی است که ذهن را به خود مشغول کرده‌است: اگر تناظر AdS / CFT درست باشد، این آزمایش‌ها بیشتر شبیه آزمایشگاه یک سیاهچاله خواهند بود. ​دو نوع سیستم به طور کامل معادل هستند. ​یون‌های جفت شده دقیقا همان چیزی هستند که در فضای AdS، یک سیاهچاله (‏بسیار کوچک) ‏به نظر می‌رسند. ​این مثالی از این است که چطور، اگر حدس و گمان‌های مالدسینا چیزی واقعی در مورد نحوه تشکیل جهان به ما می‌گوید، شم ما در مورد چیستی ها ممکن است از بین بروند. ​ارتباطات جدیددر گفتگویی با هم‌کار مری‌لند خود مونرو در اکتبر گذشته، سونگل مدار کوانتومی کرم‌مانند خود را توصیف کرد. ​مونرو متوجه شد که این دقیقا همان مداری است که تیم او برای نشان دادن حرکت کوانتومی از آن استفاده کرده بود. ​اگر چه مونرو از ایده‌های هایدن و پرسکیل در مورد استفاده از درهم‌تنیدگی کوانتومی برای بازیابی اطلاعات کوانتومی از یک سیاهچاله آگاه بود، او گفت که تیم او مدار خود را به سادگی برای نشان دادن درهم‌تنیدگی کوانتومی، بدون اینکه واقعا به ارتباط با جاذبه فکر کند، انتخاب کرده بودند. ​اگر مدار طراحی‌شده توسط سویینگل و همکارانش را بتوان واقعا ساخت، باید جستجو برای تاثیری که پیش‌بینی می‌کنند ساده باشد. ​ آیا می‌توان این کار را کرد؟ ​ مونرو گفت: " قطعا." چیزی که انتظار دیدن آن را داریم این است که اول، یک ذره کوانتومی از اطلاعات تغذیه شده در یکی از دو سیستم کیوبیت نوع سیاه‌چاله به هم ریخته می‌شود و ناپدید می‌شود. ​اما بعد از یک زمان قابل‌پیش‌بینی، باز هم بدون تقلا از سوراخ بیرون می‌پرید. ​ شگفتی چندان زیاد نیست که اطلاعات منتقل شود - به هر حال این دو سیستم با هم جفت شده‌اند. ​این بدان معناست که اطلاعات به شکل قابل خواندن ظاهر می‌شوند و نیازی به رمزگشایی ندارند، حتی اگر اولین "سیاهچاله" کاملا آن را به هم ریخته باشد. ​در این مرحله، آزمایش‌ها با استفاده از مدارهای کوانتومی می‌تواند تنها به ایجاد یک مدل اسباب‌بازی ساده شده از فضا - زمان که در آن ساکن هستیم، امید داشته باشد. «اگر هدف به دست آوردن زمان - فضایی است که توسط معادلات انیشتین کنترل شود، پس تنها سیستم‌هایی که برای تولید آن شناخته شده‌اند بسیار خاص هستند و احتمالا ساخت آن‌ها در آزمایشگاه دشوار است. ​ اما هدف این نویسندگان ایجاد سیستمی است که به اندازه کافی پیچیده باشد تا برخی ویژگی‌های جاذبه داشته باشد (‏هرچند نه همه آن‌ها)‏، اما به اندازه کافی ساده باشد که بتوان آن را واقعا انجام داد.»اگر نتایج چنین آزمایشی پیش‌بینی‌هایی را نشان دهد، آیا تطابق AdS / CFT درست اثبات خواهد شد؟ ​این بستگی به نقطه‌نظر شما دارد. ​هیچ چیزی در تحلیل نظری این مدارهای کوانتومی وجود ندارد که کاملا با نظریه کوانتوم استاندارد سازگار نباشد. ​اما توصیف آنچه در زبان جاذبه اتفاق می‌افتد ساده‌تر و اقتصادی‌تر است: به عنوان گذرگاهی در امتداد یک کرمچاله. ​براون گفت: «در حالی که شما می‌توانید همه چیز را با استفاده از معادله شرودینگر توضیح دهید، توضیح بسیار ساده تری وجود دارد که سیاه‌چاله‌ها را احضار می‌کند.»و آیا هدف فیزیک این نیست که به دنبال چنین اقتصادی بگردد و یک واقعیت معنی‌دار را به این توصیف نسبت دهد؟ ​برای مثال، شما می‌توانید شرایط ابررسانایی توابع موج الکترونی را توصیف کنید. ​برای مثال، شما می‌توانید ابررسانایی - یک پدیده کوانتومی دیگر - را صرفا از نظر توابع موج الکترونی توصیف کنید. ​اما استفاده از تصویر "شبه ذرات" بسیار ساده‌تر است: در نظر گرفتن جفت الکترون‌های به اصطلاح کوپر. ​ما واقعیت این شبه ذرات را زیر سوال نمی‌بریم - و پس چرا باید واقعیت افلاک های کیوبیت را انکار کنیم؟ ​مونرو می‌گوید: «به همین دلیل، از روی مشاهدات اتم‌ها، می‌توانیم در مورد چیزی یاد بگیریم که هیچ ارتباطی با اتم‌ها ندارد" یعنی، سیاهچاله‌ها. ​و نسخه‌های بلند پروازانه تر آزمایش با استفاده از سیستم‌های کیوبیتی می‌تواند ویژگی‌های جالب خود فضا - زمان را آشکار کند. ​اگر این آزمایش‌ها را بتوان انجام داد، ممکن است ایجاد سیستم‌های پیچیده بیشتر و بیشتری امکان پذیر شود که بتوانند جنبه‌های بیشتری از ظهور فضا - زمان از سیستم‌های کوانتومی را آزمایش کنند.» او اضافه کرد: «یک آزمایش پیچیده از این نوع می‌تواند حتی یک کاوشگر تجربی از ریاضیات نظریه ریسمان ارائه دهد. ​»سویینگل در مورد چشم‌انداز چنین آزمایشی گفت که او در حال صحبت با آزمایشگران مختلف در مورد استفاده از مدارهای کاوش کوانتومی در یک آزمایش مستقیم از این ایده‌های دور از ذهن است، اگر چه طرح‌های واقعی هنوز وجود دارند. ​اما خود گفتگوها نقطه عطف هستند. ​براون گفت: «در اینجا ما فیزیکدانان نظری از گرانش کوانتومی داریم که با فیزیکدانان تجربی اتمی صحبت می‌کنند.» او گفت: « از نظر تاریخی، آن‌ها تقریبا به اندازه هر دو گروه دیگر در دپارتمان فیزیک فاصله داشته‌اند. ​پس این یک چیز جدید است، و عالی است.»این مقاله توسط ربات ترجمه مقاله تخصصی ترجمیار و به صورت خودکار ترجمه شده و مورد بازبینی و ویرایش محدود انسانی قرار گرفته است.