Trong mô hình vũ trụ AdS hệ quả hấp dẫn tại một điểm trong nội vùng là tương đương với một lý thuyết trường lượng tử ở biên. Vũ trụ này có thể biểu hiện trong 2D bằng cách phủ vũ trụ bởi những hình tam giác tưởng tượng. Các hình tam giác này tuy như nhau song chúng hiện ra ngày càng nhỏ và biến dạng về phía biên (nửa trên hình vẽ).
Các nhà vật lý nhận thấy rằng phần trên hình vẽ giống như sơ đồ của một mạng gọi là mạng tensor mà họ dùng để mô tả sự liên thông giữa các hạt (trong môi trường đông đặc). Các liên thông này là những liên đới lượng tử (nửa dưới hình vẽ).
Mạng tensor là một công cụ của các nhà vật lý môi trường đông đặc để mô tả mối liên đới giữa nhiều hạt.
Những tiểu phẩm dệt len cho ta hình tượng của những mạng tensor vốn là một công cụ toán học hiện đại trong thông tin lượng tử.
Khi đan một cái gì đó ta phải làm từ các nút và lan tỏa công việc đó bằng cách kết dần chúng với nhau. Mạng tensor cũng hoạt động như thế qua từng nút và cuối cùng chúng ta có được mạng tensor mô tả một bức tranh liên đới toàn cục.
Một mạng tensor là cấu trúc mô tả trạng thái liên đới của nhiều hạt bắt đầu từ một trạng thái đơn.
7. Mối liên quan đến thông tin, máy tính
Không thời gian được xem như gồm nhiều mảnh thông tin. Những mảnh thông tin này tương tác với nhau tạo nên không thời gian và những tính chất của không thời gian như độ cong (curvature) gây nên hấp dẫn.
Điều này dẫn đến cách thống nhất hấp dẫn và lượng tử.
Một khi cơ chế liên đới được làm rõ thì các nhà vật lý sẽ hiểu được cách đột sinh của không thời gian giống như các chuyển động vi mô các phân tử không khí dẫn đến những định luật nhiệt động học.
Lý thuyết thông tin lượng tử lại cho thấy rằng khái niệm về các mã lượng tử để sửa chữa lỗi (quantum error–correcting codes) làm việc tương tự như trong đối ngẫu AdS/CFT.
Các nhà khoa học dùng các mã đó để gìn giữ thông tin không bị mất khi có một điều gì làm nhiễu loạn các liên đới giữa các qubit. Các máy tính lượng tử không mã hóa thông tin trong những qubit riêng lẻ mà sử dụng trạng thái liên đới của nhiều qubit.
Như vậy một lỗi đơn không thể làm ảnh hưởng đến một thông tin. Điều đáng chú ý là toán học sử dụng trong mã lượng tử sửa chữa lỗi lại là toán học của đối ngẫu AdS/CFT.
8. Kết luận
Như vậy câu hỏi không thời gian được dệt nên bằng điều gì dường như không còn là vô nghĩa mà còn gợi nên một hướng đi quan trọng để trả lời câu hỏi dó. Câu hỏi đã có hướng trả lời: không thời gian (hấp dẫn) được dệt nên nhờ những liên đới (lượng tử).
Câu trả lời này có thể đã vén một góc màn của vấn đề lớn là vấn đề thống nhất lượng tử với hấp dẫn. Không thời gian không phải là một ý niệm trừu tượng nào đó mà là một vật thể được cấu tạo bởi những liên đới lượng tử.
Ngoài ra hướng nghiên cứu này lại có liên quan đến vật lý môi trường đông đặc thông qua mạng tensor đến thông tin, máy tính thông qua mã lượng tử sửa chữa lỗi.
Ở đây các nhà vật lý chưa đề cập đến hệ quả triết học của vấn đề IfQ.
Giáo sư Cao Chi
Ngày 3/5/2018
Bài viết gốc: https://www.facebook.com/notes/805723356911387/
Tài liệu tham khảo của bài viết:
arXiv: 1609.00026v1 [hep-th] 31 Aug 2016
[2] Ron Cowen ,Space,Time,Entanglement, 2 9 0 | N A T U R E | V O L 5 2 7 | 1 9 N O V E M B E R 2 0 1 5 [3] Fernando Pastawski,The entangled fabric of space [4] Clara Moskowitz ,Tangled Up in SpacetimeScientific American, số tháng 1 / 2017