时空本源是量子纠缠
时空是怎么产生的
时空是怎么产生的？《大科技》杂志 | 2015年08月29日收藏(466) | 阅读(75865)1915年，爱因斯坦提出了广义相对论，彻底改变了我们对时间、空间和引力的认识。
爱因斯坦的理论中，引力被看作是时空的弯曲，并预言了引力可以弯曲光线，宇宙中存在着黑洞等等。
但是一个世纪过去之后，时空的本质却仍是谜团：时空是怎么产生的？为什么时空的性质符合广义相对论？微观世界下时空和引力会是怎样？物理学家现在还不知道真正的答案，不过他们似乎找到了一些线索。
时空编织物想象一下，不断放大时空，直到走进普朗克尺度（宇宙中的最小尺度，约为1.62×10-33厘米）下的时空，你会发现这里的时空虚粒子对不断产生，如同沸腾了一样，而且这里的空间结构是不确定的，不存在时间概念。
许多物理学家认为，在这里会有另一种我们目前还不能揭示的更为基本的东西浮现出来。
虽然还存在着争议，不过许多物理学家认为更为基本的东西可能与一种被爱因斯坦称为“鬼魅般的超距作用”有关。
这种超距作用就是量子纠缠。
量子纠缠，就是两个量子系统（一个粒子或一堆粒子）在经过短暂的彼此相互作用之后，单独干扰其中任意一个系统，会不可避免地瞬时影响到另一个系统的性质，即使两个系统之间可能相隔很长一段距离。
如果用信息观点来理解的话，我们可以说，如果你测量其中一个系统，你就会知道另一个系统的信息。
也就是说，量子纠缠是量子信息的一种关联性。
物理学家认为，一对纠缠粒子如同一个个零部件，它们之间再通过量子纠缠继续粘合起来，形成一种连续光滑的网络结构，这样，时空就诞生了。
或者，如果把时空看作一种编织物的话，那么纠缠粒子则是节点，量子纠缠则是丝线。
复杂的量子系统物理学家有了这种概念后，下一步就是进行严格的论证，来看看究竟量子纠缠是怎么编织出时空。
不过问题就来了：研究包含多个物体的系统是一件十分复杂的事情，不管是经典系统还是量子系统。
例如，经典系统里最为典型的例子就是“三体问题”。
量子纠缠揭开宇宙最神秘的联系
量子纠缠揭开宇宙最神秘的联系量子纠缠，是描述量子力学中一种特殊的相互关联关系的概念。
它揭示了宇宙中最神秘的联系，远超出了我们平常所能观察到的经典物理世界。
本文将从量子纠缠起源、特性以及应用等方面，阐述量子纠缠所揭示的宇宙神秘联系。
一、量子纠缠的起源量子力学的建立，完全颠覆了经典物理学对微观世界的理解。
在20世纪早期，科学家们发现，微观粒子并不像经典物理学所描述的那样，具有确定的位移和动量，而是表现出了一种奇特的“双重性”。
在量子力学的框架下，粒子既可以是粒子形式，也可以是波动形式。
而量子纠缠则是在这个框架下被引入的。
它在1927年由爱因斯坦、波多尔斯基和罗森等人首次提出，并随后被施罗丹格命名为“纠缠”。
二、量子纠缠的特性量子纠缠是一种特殊的量子态，其特性与经典世界的相互关联有了本质的区别。
量子纠缠的最典型特性是所谓的“纠缠态”，即多个粒子之间无论处于多大的距离，它们的状态之间都会存在一种无法独立描述的关联。
这种关联表现为，两个或多个粒子在某个方面的状态必然是相关的，纠缠态中任何一个粒子发生改变，都会立即影响到其他纠缠态中的粒子。
三、量子纠缠的实验验证为了证明量子纠缠的存在，科学家们进行了一系列的实验。
其中最著名的是贝尔不等式实验。
该实验通过检测纠缠态中的粒子之间的关联性质，揭示了量子纠缠的存在。
实验结果违背了贝尔不等式，验证了量子纠缠的非经典特性。
四、量子纠缠的应用量子纠缠的存在为科学家们带来了巨大的挑战，也为人类社会带来了许多前所未有的机遇。
量子纠缠的应用已经渗透到了多个领域。
在通信领域，量子纠缠被用于保证通信的安全性。
通过利用纠缠态进行密钥分发，可以防止密码被窃听或破解。
这种量子密钥分发技术已经被实际应用于一些银行和机密通信领域。
在计算领域，量子纠缠为量子计算提供了强大的支持。
量子计算利用量子纠缠状态的并行性和叠加性质，能够完成一些经典计算难以解决的问题，例如大整数的因子分解和量子模拟等。
在量子物质科学领域，量子纠缠也被用于研究和制备新型材料。
如何做出时光穿梭机的原理
如何做出时光穿梭机的原理时光穿梭机，又被称为时间机器，是一种虚构的装置，能够让人们穿越时空，回到过去或者进入未来。
虽然目前科学技术尚未实现时光穿梭，但我们可以探讨一些虚构的原理来解释它可能的工作机制。
要实现时光穿梭机，首先需要能够掌握时间的流动和操纵时间的能力。
时间被认为是宇宙的一部分，它并不是线性的，而是存在于一个连续的、多维的空间中。
因此，时光穿梭机要实现时间旅行，需要掌握宇宙的整体结构和时间的特殊性质。
一种可能的原理是通过操纵引力场来实现时间的弯曲。
根据爱因斯坦的广义相对论，引力会影响光线的传播路径，使得光线弯曲。
类似地，时光穿梭机可以通过操纵引力场来弯曲时间的流动路径，从而实现时间的穿越。
为了实现这一原理，时光穿梭机可能需要巨大的能量源和超高的科技水平。
一种可能的能量源是黑洞。
黑洞是一种极其致密的天体，它的引力非常强大，能够弯曲时空。
如果我们能够掌握和控制黑洞的力量，就可以利用其引力来弯曲时间的流动路径，实现时间的穿梭。
在时光穿梭机的设计中，可能需要一个类似于电磁场的引力场发生器来产生强大的引力场。
这个引力场发生器可以通过调节引力场的强度和方向来控制时间的流动。
同时，为了防止时光穿梭机和引力场发生器本身受到时间旅行的副作用，可能需要特殊的物质来保护机器和人员的安全。
另一种可能的原理是利用量子力学的特性来实现时间穿梭。
量子力学是描述微观世界的物理理论，它认为微观粒子存在于一种超越经典物理规律的概率波函数中。
根据量子力学的观点，时间并不是绝对存在的，而是由观察者和系统相互作用决定的。
在这个原理下，时光穿梭机可能会利用量子纠缠的特性。
量子纠缠是一种神秘的量子现象，它使得两个或多个粒子之间产生一种非常紧密的联系，无论它们离得多远。
根据这一原理，时光穿梭机可以通过建立量子纠缠连接，在时间维度上实现信息的传递和交换，从而实现时间的穿越。
然而，以上只是一些虚构的原理，我们目前还没有找到确凿的科学证据来支持时光穿梭机的实现。
量子纠缠 科普
量子纠缠科普嘿，朋友们！今天咱们来唠唠量子纠缠这个超酷又超玄乎的东西。
量子纠缠啊，就像是微观世界里的一对对“超能力情侣”。
你看啊，在咱们的日常生活里，东西都是各自为政的。
比如两个苹果，一个放在桌子这头，一个放在那头，它们互不干扰。
但量子纠缠里的粒子可不一样，就像两个被施了魔法的小豆子。
不管把它们分开多远，哪怕一个在地球这端，一个在火星上（虽然有点夸张啦），它们之间就好像有一根无形的、超级有弹性的橡皮筋连着。
这两个纠缠的量子粒子啊，就像心有灵犀一点通的双胞胎。
其中一个要是“高兴”了，比如说状态发生了改变，另一个不管在多远的地方，会立刻做出相应的反应，就像它们之间有个超高速的秘密通讯器，而且这个通讯是瞬间完成的，比什么5G、6G都快无数倍，简直就是“量子超时空感应”。
科学家们刚发现这个现象的时候，估计也像发现了新大陆一样，而且是个满是宝藏的魔幻新大陆。
这量子纠缠就像是微观世界的神秘宝藏，大家都想搞清楚这到底是怎么回事。
你要是想理解量子纠缠的神奇，还可以把这两个粒子想象成两个超级特工。
他们执行任务的时候不管距离多远，都能精准地配合。
一个做个动作，另一个马上知晓并且同步。
这可不像咱们人类的默契，还得经过长时间的相处和练习，它们可是天生就具备这种神奇的联系。
而且啊，量子纠缠的这种特性，就像是微观世界在向我们人类调皮地眨眼睛，说：“嘿，你们可别以为你们了解了所有的规律哦。
”它挑战着我们传统的认知，让那些大科学家们都挠破了头，像热锅上的蚂蚁一样急切地想解开这个谜题。
从某种意义上说，量子纠缠就像是微观世界的魔法咒语。
一旦两个粒子被这个咒语缠上，它们就开始了这种神奇的共舞。
这舞跳得还特别有规矩，但是这个规矩又不是我们平常理解的那种规矩，就像外星来的舞蹈一样奇特。
这个量子纠缠啊，虽然现在还像是一个神秘的黑盒子，科学家们只是刚刚打开一条缝，往里窥探到一点奥秘。
但它已经让我们对世界的看法有了很大的改变，就像一阵超级旋风，席卷了我们的科学观念。
量子力学中的量子纠缠原理解析
量子力学中的量子纠缠原理解析在物理学领域中，量子力学是一个非常重要的分支。
它在描述物质的微观世界和对其进行研究方面起到了至关重要的作用。
量子力学中的量子纠缠原理是一个非常重要而深奥的概念，本文将从量子纠缠的概念、量子纠缠的表现形式、量子纠缠的应用三个方面，对量子纠缠原理进行解析。
一、量子纠缠的概念在量子力学中，量子纠缠可以理解为两个或者多个粒子之间的量子状态相互依存和相互关联，即使这些粒子在空间上相距较远。
简单来说，就是两个或多个粒子之间的量子态不再是单个粒子的态，而是整个系统的态。
这一概念看上去似乎非常地玄妙，但是从经典物理的角度来看，量子纠缠在某种程度上是类似于新笔刷的水的状态。
例如，我们或许可以先将颜料混合在一起，接着再分别加到不同的笔刷中，如果你在其中一根刷子中蘸取颜料后，另一根刷子中的颜料也会相应发生变化。
二、量子纠缠的表现形式量子纠缠的表现形式有以下几种：1、量子叠加态叠加态是量子力学中极为重要的概念，而在量子纠缠中，叠加态也扮演了重要的角色。
一个例子是双态系统中，在纠缠态中，某颗粒子的自旋状态可能同时是上旋和下旋。
当然，这同时意味着另一个粒子的自旋状态和前述的粒子的状态是一模一样的。
2、不可分离性量子纠缠有时也被称作量子非局域性，因为它涉及到两个在空间上分开的粒子共存的状态，而这不同于我们在经典物理学中熟悉的情形。
这种不可分离性被视为量子纠缠的最大标志。
3、贝尔态贝尔态是一种纠缠态，其中两个粒子相互依存，即使它们在空间中被分开。
这种状态是最基本的量子纠缠态，并且有时也被称为“纠缠的隐私传输”方法。
三、量子纠缠的应用量子纠缠在物理学、信息科学和化学等领域都有广泛的应用。
以下列举了一些常见的应用：1、量子计算量子计算是利用量子纠缠的性质来加速特定计算任务的方法，该方法在对极其复杂的计算过程进行处理时可以非常有效。
量子计算通常被认为是一种革命性的计算方式，其有望在搜寻算法、密码学、集合问题的解决等方面带来重大突破。
量子纠缠不但真的存在，还可能是时空的本源
量子纠缠不但真的存在，还可能是时空的本源量子理论中最怪异的现象之一就是量子纠缠，而如今物理学家认为时空本身都是由量子纠缠编织起来的。
《星际穿越》中的黑洞连接着虫洞，而虫洞可能源于一种奇特的量子现象——纠缠。
2009年初，决定把第一个公休假的大部分时间用于教学工作后，Mark Van Raamsdonk决心着手研究物理学中最深奥的谜题：量子力学和引力的关系。
在同事的协助下，经过一年的辛苦努力后，他终于向Journal of High Energy Physics提交了一篇学术论文。
2010年4月，该期刊拒绝了Van Raamsdonk的文章——因为一名审稿人认为这位来自英属哥伦比亚大学的物理学家是在异想天开。
之后，他又把论文提交给General Relativity and Gravitation，结果如出一辙：审稿报告把他批得体无完肤，编辑要求他重写整篇论文。
但在那时，Van Raamsdonk已经提交了论文的精简版本，参加引力研究基金会（Gravity Research Foundation）在马萨诸塞州韦尔斯利举行的一年一度的论文大赛。
结果他的论文这个久负盛名的比赛中夺魁。
令人讽刺的是，冠军的奖励之一就是在General Relativity and Gravitation上发表。
于是论文的精简版最终于2010年6月在这个期刊上发表了。
然而，编辑的谨慎态度是情有可原的，因为近一个世纪以来，还没有人能成功统一量子力学和引力。
量子力学主宰着微观世界——在这个世界里，原子或粒子可以同时出现在多个地点，也可以在顺时针旋转的同时逆时针旋转。
而引力则统治着宏观的宇宙——从坠地的苹果到行星、恒星和星系的运动——它遵守爱因斯坦一百年前提出的广义相对论。
广义相对论认为，引力是几何化的：粒子在经过大质量物体的时候发生偏转不是因为它们受到了力的作用，而是因为物体旁边的时间和空间都被扭曲了。
这两个理论都得到了无数实验的验证，但它们所描述的现实却完全无法共存。
量子纠缠与宇宙的本源
量子纠缠和宇宙的本源
量子纠缠是微观领域的奇特现象，它似乎具有超光速传播的效应，而这个效应又被认为能够解释宇宙大爆炸的起源。
量子纠缠可以理解为两个量子系统之间的一种关联，它们之间的相互作用会导致它们的状态不再是相互独立的。
宇宙大爆炸是目前被广泛接受的宇宙演化理论，它认为宇宙在13.8亿年前由一个密度极高、温度极高的点爆炸而来。
而这个点的本源是什么？有些科学家认为量子纠缠可能是解释宇宙大爆炸起源的关键。
在这个理论中，宇宙的整体状态被认为是由两个或多个物理系统之间的一种关联所产生的。
这种关联的根源可以追溯到宇宙的起源，即所有物质、能量和空间都来自于同一个量子态。
因此，量子纠缠被认为是宇宙的本源，在所有的宇宙演化过程中都扮演着重要角色。
它是宇宙演化的驱动力，同时也是宇宙演化的结果。
通过对量子纠缠的研究，我们有望进一步认识宇宙的本质和起源。
什么是量子纠缠,以及它如何解释宇宙的本质？
什么是量子纠缠，以及它如何解释宇宙的本质？量子纠缠是量子力学中一个十分重要的现象。
它描述了两个或多个粒子之间的关联状态，这种关联状态并不受时间和空间的限制。
而量子纠缠的这种关联状态，被认为是解释宇宙本质的关键。
一、量子纠缠的概念量子纠缠是指两个或多个量子粒子之间，用量子力学的描述，它们之间的状态关联密切，当其中之一粒子获得测量结果时，就能够推知其他粒子在相应的测量中有哪些可能性。
在量子纠缠中，两个粒子虽然互相独立，但是它们之间的状态是紧密相连的。
在量子纠缠中，对于一个粒子的测量，会在瞬间对另一个粒子的状态产生影响，两个粒子之间的纠缠关系是不可分割的。
二、量子纠缠在科学研究中的应用由于量子纠缠关系的特殊性质，量子物理学家们将其应用于众多领域的研究中，特别是在量子通信和量子计算两个领域。
在量子通信中，通过利用量子纠缠的相关性质，可以实现超长距离安全通信；在量子计算中，利用量子纠缠关系的特殊性质，可以大大提高量子计算机的计算速度。
三、量子纠缠与宇宙学量子纠缠不仅在科学和技术上有着广泛的应用，它还对人们理解宇宙的本质提出了新的挑战。
目前，量子纠缠已经被一些学者认为是解释宇宙本质的关键。
据理论研究，我们的宇宙可能是由一些密集的量子网络组成，而其中的关键组分，正是量子纠缠关系。
四、量子纠缠的哲学意义量子力学中的一些奇特性质，如“超位置效应”、“不确定性原理”等，挑战着传统的物理论和哲学思考范式。
量子纠缠的出现，更是重新定义了我们对“物质实在”的认识。
量子纠缠的存在，提醒我们：世界上很多事物可能都不是看似单纯的、基本单位模型中那样简单和可预测的，而是高度纠缠复杂的。
五、结论经过以上的讨论，我们可以看到量子纠缠是量子力学中不可忽视的现象之一，其潜在的应用也是十分重要的。
当然，最重要的莫过于，量子纠缠或许能够揭示宇宙的本质，让人们对世界的认识得到更加全面和深入的理解。
量子力学知识：如何解释量子纠缠的现象
量子力学知识：如何解释量子纠缠的现象量子力学是关于微观领域中物质和能量相互关联的科学。
其中最重要的一个概念是量子纠缠（quantum entanglement）。
在量子世界中，两个或多个量子系统可以以一种特殊的方式相互联系，使它们的状态成为相互依赖的整体。
这种现象被称为量子纠缠。
本文将解释量子纠缠的现象，并探讨其应用和未来研究方向。
1.量子纠缠的基本概念在经典物理学的世界里，当两个物体彼此接触时，它们之间存在必然的相互作用。
但在经典物理学中，两个物体的状态都是独立的，它们之间不存在任何“神秘”的联系。
在量子力学中，情况则非常不同。
当两个或多个量子系统相互作用时，它们的状态会变得相互依赖，从而不能再单独描述。
这就是量子纠缠的作用。
简单来说，量子纠缠就是指两个或多个量子系统之间的一种相互依赖关系，使它们的状态成为一个整体，而不能再单独描述。
这种联系是如此之强，以至于如果两个量子系统之间建立了纠缠，那么它们的状态就会始终保持在一起，无论它们的距离有多远。
为了理解这一点，我们可以考虑一个简单的例子。
想像一下，我们现在有两个粒子，每个粒子都可以处于两种状态中的一种：0和1。
如果我们同时观察这两个粒子，那么它们在观察前的状态是随机的。
但是，当我们观察其中一个粒子后，我们会发现另一个粒子也会瞬间改变其状态，这就是量子纠缠的原理。
这种现象被称为非局部性，因为两个粒子之间的作用是在超距离的范围内发生的，即使它们被分开了。
2.量子纠缠的应用量子纠缠不仅是理解量子物理学的重要概念，还具有重大的实际应用。
其中最重要的应用之一是量子计算。
在传统计算机中，信息是以位(bit)为单位进行存储和处理的，而在量子计算机中，信息是以量子位(qubit)的方式进行存储和处理的。
这是因为量子计算机具有非常强大的处理能力，可以同时处理多个数据并进行高效计算。
量子纠缠是实现这种高效计算的重要基础。
另一个重要的应用是量子通信。
在通常的通信中，信息以电磁波的形式传输，但在量子通信中，信息是以量子纠缠的形式传输的。
量子纠缠的基本原理
量子纠缠的基本原理嘿，朋友！你有没有想过这个世界上存在一种超级神奇、超级酷炫的现象，就像魔法一样，但它可是实实在在的科学，那就是量子纠缠呢！我有个特别聪明的科学家朋友，叫李博士。
有一次我去找他，看到他对着一堆复杂的仪器和满黑板的公式，眼睛里却闪着兴奋的光。
我就好奇地凑过去问他在捣鼓啥。
他激动地跟我说：“我在研究量子纠缠呢，这玩意儿可太奇妙了！”那量子纠缠到底是什么呢？简单来说，就好像有两个小粒子，它们之间存在一种特殊的联系。
这两个粒子不管离得多远，哪怕一个在宇宙的这头，一个在宇宙的那头，它们之间都像是有一根无形的线牵着。
我当时就觉得不可思议，我跟李博士说：“这怎么可能呢？离那么远还能互相影响，就像两个人在地球的两端，还能瞬间知道对方在想啥，这不是天方夜谭吗？”李博士笑着摇摇头说：“这就是量子世界的奇妙之处。
在我们的宏观世界里，这种事确实难以想象，可在量子的微观世界里，这就是事实。
”量子纠缠的基本原理涉及到量子力学里的一些概念。
量子力学本身就是一个充满惊喜和谜题的领域。
我们知道，量子有一些特殊的性质，像叠加态。
这就好比一个粒子它不是单纯的一种状态，它可以同时是好几种状态叠加在一起。
就像一个小盒子里装着一只猫，在量子世界里，这只猫可以既是活的又是死的，是不是很疯狂？对于量子纠缠的粒子来说，它们的状态是相互关联的。
比如说有两个纠缠的粒子，一个粒子如果向上自旋，那么另一个粒子就会同时向下自旋，而且这种关联是瞬间发生的，没有任何延迟。
我就问李博士：“这速度得有多快啊？比光还快吗？这不是违反了相对论？”李博士挠挠头说：“这就是量子纠缠神奇的地方。
它好像有一种超距作用，不需要像我们传统认知里的信号传递，就能瞬间让两个粒子的状态相互对应。
”你可能会想，这有什么用呢？其实用处可大了去了。
在信息通讯领域，如果我们能利用量子纠缠来传递信息，那保密性将会超强。
想象一下，就像有两个特工，他们之间有这种量子纠缠的联系。
不管敌人怎么干扰，他们之间的通讯都是绝对安全的，因为这种纠缠的状态只有他们自己知道。
量子纠缠的物理原理
量子纠缠的物理原理在现代物理学中，量子纠缠是一个极其重要的概念。
它指的是一种奇特的量子态，使得两个或者多个量子系统之间具有非常特殊的关联关系，这种关联关系在经典物理中是不可能出现的。
量子纠缠可以被看作是量子力学中的一种非局域性现象，即两个量子系统可能存在一种特殊的相关关系，使得它们之间的相互影响可以瞬间传递，这被称为“量子隐形传态”。
通过量子纠缠，量子系统之间可以实现超距离的信息传递和量子计算等重要应用，因此，在量子信息科学和量子计算等前沿领域，量子纠缠一直是研究的热点之一。
那么，量子纠缠的物理原理究竟是什么呢？首先，我们需要了解一下量子力学中的一些基本概念。
在量子力学中，粒子不仅具有位置和动量，还具有自旋和能量等多种属性。
其中，自旋是描述量子物理中质点的一种基本特性，与粒子自身的角动量有关。
自旋是量子物理中特有的概念，不可与经典物理中的概念混淆。
对于一个由两个粒子组成的系统，如果两个粒子处于纠缠态，即它们之间存在量子纠缠，那么这个系统的波函数不能被写成两个粒子波函数的简单乘积形式，即不能写成ψ = ψ1 × ψ2的形式。
相反，它必须写成两个粒子波函数相加或相减的形式，即ψ = (ψ1 + ψ2)或ψ = (ψ1 - ψ2)。
由于量子力学中存在一种叫做不确定原理的特性，即同时确定粒子的位置和动量是不可能的，因此，在量子力学中，只能针对某个物理量或属性进行测量。
当对一个经过量子纠缠的系统的其中一个粒子进行测量时，其波函数将会塌缩到一个确定的状态上。
此时，另一个粒子的状态也会瞬间塌缩到一个与之相关的确定状态上，即两个粒子之间的量子纠缠被激活了。
这种瞬间塌缩的现象被称为量子纠缠的崩塌。
崩塌过程中涉及的信息是瞬时的，即使两个量子系统之间的距离很远，这种影响也会立即发生。
这种 non-local 的现象是经典物理所不具备的，它使得量子纠缠成为量子计算和量子通信等应用的基础。
除了以上的原理，在量子纠缠的过程中还会涉及到超越相对论时空观的问题。
量子纠缠的概念与实现方法(七)
量子纠缠是量子力学中一个非常有趣的现象，它描述的是两个或多个粒子之间存在一种特殊的关联，即使它们处于空间距离很远的位置，改变一个粒子的状态也会立即影响到其他粒子的状态。
这种现象被爱因斯坦称为“幽灵般的长距离作用”。
量子纠缠不仅对理论物理学有重要影响，而且在量子通信和量子计算领域也有着重要的应用。
首先，我们来了解一下量子纠缠的概念。
量子纠缠是指多个粒子（通常是两个）之间由于相互作用而共同组成一个系统的状态，这种状态不能被分解为各个粒子的单独状态。
换句话说，当两个粒子发生纠缠后，它们的状态将不再是单独存在的。
这种状态是一种全新的量子态，被称为纠缠态。
量子纠缠的一个典型例子就是“爱因斯坦-波多尔斯基-罗森”实验中提出的“EPR纠缠”。
实现量子纠缠有多种方法，其中最著名的是通过量子纠缠源。
量子纠缠源是一种能够产生纠缠态的设备，通常是通过特定的物理过程来实现的。
目前，常用的量子纠缠源包括自发参量下转换（SPDC）和腔量子电动力学（CQED）等技术。
自发参量下转换是指在非线性光学晶体中，一个光子被分裂成两个具有纠缠关系的光子，而腔量子电动力学则是利用光场和原子之间的相互作用来实现量子纠缠。
除此之外，还有一些其他的方法，比如原子对的自旋纠缠和超导量子比特的纠缠等。
在实际的量子通信和量子计算中，量子纠缠的产生和分发是非常重要的。
量子纠缠可以用来进行量子隐形传态、量子密钥分发以及量子纠缠交换等操作。
通过这些操作，可以实现安全的通信和高效的计算。
目前，已经有一些实验室在进行量子纠缠的分发和利用，取得了一些重要的成果。
比如，中国科学家成功实现了千公里范围内的量子纠缠分发，这为量子通信的实际应用提供了重要的技术支持。
然而，要实现更加复杂的量子纠缠操作，还需要克服一些困难。
首先，量子纠缠的产生和分发需要非常稳定和高效的量子纠缠源，而目前的量子纠缠源还存在一些不稳定性和低效率的问题。
其次，量子纠缠的分发和操作也需要高精度的光学和量子控制技术，这也是一个技术上的挑战。
量子纠缠的来历及应用前景
量子纠缠的来历及应用前景李龙臣人们对量子的认识，与对光的认识密不可分。
而对光和量子的认识，又离不开爱因斯坦。
在17世纪，荷兰物理学家、数学家和天文学家惠更斯创立光的波动说，认为光是一种机械波，由发光体引起，与声波一样依靠媒质来传播。
到18世纪，牛顿等人提倡光的微粒说。
这种观念反映在1704年出版的《光学》一书中，认为光是发光体发出的弹性微粒流，直线行进。
这可以很容易地解释光的直进、反射和折射等现象，曾被普遍地接受。
19世纪初，德国光学及物理学家弗琅和费发明衍射光栅，测定了光的波长。
同时，法国物理学家菲涅耳用自己设计的双镜和双棱镜，做成了光的干涉实验。
这些都证明了光的波动性，从而推翻了光的微粒论。
到19世纪后期，电磁学的发展确定了光实际上是一种电磁波，而不是像声波一样的机械波。
光的电磁理论能说明光的传播、干涉、衍射、散射和偏振等许多现象。
到19世纪末和20世纪初，许多有关光和物质相互作用的现象，如光电效应，又不能用波动说来解释。
1905年，爱因斯坦提出光由光电子组成的观念。
这似乎又恢复了光的微粒说而推翻了光的波动说。
但实际上，这种观念并不摒弃光具有波动性，而认为光具有波一粒二重性。
在干涉、衍射等现象中显示出波动性。
在显示波动性时，它的粒子性不显著，反之则波动性不显著。
1905年，爱因斯坦运用量子假设成功地说明了光电效应。
爱因斯坦认为，能量是以微小份额的形式由光线携带的，他把携带能量的光的微小份额叫做“光量子”（后来被称为“光子”）。
比较亮的光线意味着有更多的能量，所以能从金属中打出更多的电子。
而频率较高的光意味着更大的量子，所以打出来的电子具有更高的速度。
光电效应是电视机和现代光检测器等的技术基础。
爱因斯坦阐明光电效应而对量子力学作出的贡献，使他获得1921年的诺贝尔物理学奖。
这也是他获得的唯一诺贝尔奖。
爱因斯坦的光具有波一粒二象性，对量子力学的诞生十分重要。
1923年，一个叫德布罗意的法国年轻人首先意识到，不仅仅只有光有波一粒二象性，它还有更广泛的含意，如粒子也可表现为波。
时空的本源是量子纠缠
时空的本源是量子纠缠
量子纠缠想象图
随着科学研究的不断推进，人们对时空基本性质的认识，也在逐渐深入。
2006年，比伊利诺伊大学的科学家发现了时空的几何结构与量子纠缠存在着关联。
2013年，普林斯顿高等研究院的物理学家和斯坦福大学的物理学家在合作研究中发现，如果两个黑洞纠缠在一起，它们就会产生虫洞，即广义相对论中所预言的一种时空捷径。
这项发现及进一步的数据计算表明：过去被认为不涉及实体联系的量子纠缠，竟然能够产生出时空结构。
量子纠缠能产生时空结构，说明“时空并不是前提，而是结果”。
换而言之，时空并不是量子纠缠的场所，而是量子纠缠的产物。
是物质联系产生了时空，而不是时空本来就存在那里等待物质去填充。
时空并不是一个最基本的存在。
两个纠缠粒子分离的过程，实质上是它们创造新时空的过程。
两个粒子在分离的过程中建立了它们自己的新时空。
当其中一个被观察，另一个立刻便“感知”，实质上它们本来就一直都是一个整体。
在微观量子世界，联系是根本，时空区隔不是问题。
量子纠缠更能深刻地描述宇宙万物的普遍联系。
量子纠缠创造的时空，可能超过了三维。
这样，理解量子纠缠的“瞬时超距作用”就容易了。
如果将时空看成是一张平面的纸，那么发生纠缠的两点之间肯定存在着距离；如果将纸对折，就形成了高维时空，那么两个点就正好合并变成一个点，这样纠缠之间当然就不存在距离了。
时空本源是量子纠缠
时空本源是量子纠缠作者：撰文：克拉拉·莫斯科维茨（Clara Moskowitz）翻译：郭敏勇《光明日报》（ 2017年01月25日14版）016年7月，斯坦福大学的物理学家帕特里克·海登（Patrick Hayden）在圆周理论物理研究所举办的“It from Qubit”会议中做讲座。
【环球科技】莎士比亚曾写下这样一句话：“整个世界是一个舞台。
”物理学家也倾向于以这种方式思考，他们的舞台就是空间本身。
在他们看来，对于空间中容纳的各种力和场的相互作用，空间有时仅仅只是一块背景。
空间本身，按照传统的观点来看，并不是由其他什么东西构成的。
然而，一些科学家开始质疑这一传统观点。
空间——或者说广义相对论里的时空——实际上可能是由小块的信息组成的。
根据这个想法，这些小块的信息通过彼此间的相互作用，创造出了时空并赋予其各种特性，比如引起引力效应。
这个观点如果正确，就不仅能解释时空的起源，还可能帮助物理学家建立起他们追寻多年的量子引力理论。
量子计算机科学家希望通过量子计算和理论物理的结合，来研究时空是否是由微小的信息比特通过量子纠缠构建起来的。
两大物理学理论是否能统一在一起至关重要，因为目前他们是不相容的。
1.破解宇宙代码的畅想空间是由小块信息组成的这种可能性吸引了数百位物理学家，他们在“it from Qubit”项目的资助下每三个月左右碰面一次，进行讨论。
项目名中的“it”指的是时空，“qubit”（量子比特，来自quantum bit）代表量子尺度下的最小可能信息量，类似于计算机中的bit（比特）。
“it from Qubit”背后的设想是，宇宙由某种底层代码构筑而成，通过破解这些代码，物理学家最终可以找到一个方法，去理解宇宙中那些大尺度事件的量子本质。
最近的一次“it from Qubit”（IfQ）会议于2016年7月在加拿大安大略省的圆周理论物理研究所举行。
主办方原本预计约有90人注册，但是因为收到了太多的申请，结果最终不得不接收了200人，并在别的大学同时举办6个远程卫星会议。
量子纠缠与祖先的关系
量子纠缠与祖先的关系量子纠缠是一个非常神奇的现象，它发生在量子力学的世界中，涉及到微观粒子之间的神秘联系。
量子纠缠的概念最早由爱因斯坦、波多尔斯基和罗森提出，他们将这一现象描述为“幽灵般的直接影响”。
随着量子物理学的发展，科学家们对量子纠缠的理解也越来越深入，这一现象已经被广泛地应用在量子计算和量子通信等领域。
量子纠缠的本质在于，当两个或多个微观粒子发生纠缠时，它们之间会建立一种特殊的关系，即使它们相隔很远，改变一个粒子的状态也会引起另一个粒子的状态发生变化。
这种相互关联的状态在经典物理学中是无法解释和理解的，它违反了我们日常生活中的常识和经验。
量子纠缠的神秘之处在于，即使是宇宙中最遥远的两个量子粒子，它们之间也会建立起一种无法解释的联系。
这种联系被描述为“超luminal（超光速）通信”，因为它违反了相对论的光速极限。
这意味着，即使是宇宙中最遥远的两个量子纠缠粒子，它们之间的关联也是瞬时的，可以瞬间传递信息，仿佛没有空间的限制。
这一点与古代人对于祖先灵魂的崇拜和联系有着异曲同工之妙。
在古代社会，人们对祖先的崇拜和联系是一种非常普遍的信仰和宗教实践。
他们相信祖先的灵魂会一直存在，并且与现世有着联系，可以保佑后代，也可以对后代进行“超自然”的影响。
这种联系并不受地域和时间的限制，好像量子纠缠中的微粒子之间的联系一样。
或许，量子纠缠的现象给了我们一种新的思考方式，来理解古代人对于祖先的联系和崇拜。
虽然我们可能无法用科学的方法来证明祖先灵魂的存在和联系，但量子纠缠所展现的超越时空的联系，可能在某种程度上对古代人的信仰和观念提供了一种解释。
在未来，随着量子物理学的研究和发展，我们可能会对量子纠缠的本质有着更深入的了解，这可能也会对我们对于宇宙、时间和人类存在等问题提供新的视角和解释。
或许，我们可以通过量子纠缠的研究，来思考古代人对于祖先的联系和崇拜背后的深层意义。
量子纠缠的时空效应
量子纠缠的时空效应量子纠缠是量子力学中一种奇特的现象，它涉及到时空效应的产生和传播。
在经典物理学中，时空被视为一个单一的框架，但是在量子纠缠中，时空的结构被认为是动态的，因而产生了一系列引人注目的效应。
量子纠缠是指当两个或多个量子系统发生相互作用时，它们之间的状态会变得紧密相关，无论它们之间的距离有多远。
这种相互关联的状态称为纠缠态。
当两个量子系统纠缠在一起后，它们的状态将无法被独立地描述，只能通过整体的描述来表示。
量子纠缠的时空效应表现在以下几个方面。
首先，当两个纠缠的量子系统之间的距离发生变化时，它们之间的纠缠状态也会随之改变。
这意味着，即使两个纠缠的粒子被分开，它们的状态仍然是相互关联的。
这种时空效应被称为非局域性，违背了经典物理学中的因果关系。
量子纠缠还涉及到量子态的瞬时传输。
当一个纠缠的系统发生状态变化时，它的伴侣系统将立即感知到这种变化，无论它们之间的距离有多远。
这种瞬时传输的现象被称为量子非局域性，它违背了相对论中的信息传递速度限制。
量子纠缠还与时空的拓扑结构密切相关。
在一些理论中，时空被视为一种拓扑空间，而量子纠缠则可以通过改变时空的拓扑结构来实现。
例如，在蛙跳量子计算中，量子纠缠可以通过改变时空的曲率来进行传播和操作。
除了上述的时空效应，量子纠缠还涉及到其他一些有趣的现象。
例如，纠缠态的测量结果是统计性质的，只能通过重复测量来获取。
这意味着，纠缠态的具体测量结果是随机的，无法被预测。
这种随机性与时空效应相互作用，使得量子纠缠成为了量子信息科学中的重要研究课题。
量子纠缠的时空效应是量子力学中的一项重要现象。
它不仅违背了经典物理学中的因果关系和信息传递速度限制，还涉及到时空拓扑结构的改变和随机性的产生。
这些现象的研究不仅有助于我们对量子力学的理解，还为量子信息科学的发展提供了新的思路和方法。
量子纠缠的具体机制168：《时空...
量子纠缠的具体机制168：《时空...1927年，玻尔、海森堡、泡利等量子物理学家都认为：时空问题和因果关系问题是量子力学与相对论冲突的两大核心问题！玻尔说：没有量子世界、没有时间、没有空间、没有时空、没有因果！2022年，我们在《元宇宙唯物主义哲学》理论的基础上再次提出了时空问题和因果性问题！《元宇宙唯物主义哲学》认为：1/2维时空、1/2π维时空、h/2π维时空、h/e^2维电导时空、1/137维时空[精细结构常数，是物理学中一个重要的无量纲数，常用希腊字母α表示。
精细结构常数表示电子在第一玻尔轨道上的运动速度和真空中光速的比值，计算公式为α=e2/(4πε0cħ)（其中e是电子的电荷，ε0 是真空介电常数，ħ是约化普朗克常数，c 是真空中的光速）。
精细结构常数是一个数字,量纲为1(或说是无单位)1/α≈137(更近似为137.03599976)]等等奇异时空。
《时空唯物主义》理论认为：1，热=光=电=磁。
因而拓扑超导体、拓扑绝缘体、拓扑超流体、拓扑磁性生绝缘体、拓扑磁性超导体、拓扑磁性超流体、拓扑双超流体等凝聚态物理研究将带来量子材料科学技术新革命！2，拓扑时空=拓扑运动=拓扑物质。
因而1/2维时空、1/2π维时空、h/e^2维电导时空、0维时空、一维时空、二维时空、卡拉比—邱流形6维时空等奇异时空研究将带来时空科学技术新革命。
3，有什么样维度的量子材料就有什么样维度的时空形态。
有什么样维度的时空形态就有什么样维度的量子运动形式。
总之，拓扑奇异时空理论将颠覆人们几千年来的经典时空观和经典宇宙观！《时空唯物主义》理论认为：没有时间（经典时间）、没有空间（经典空间）、没有时空（经典时空）、没有因果（经典因果）。
经典时间不是先天固有的，而是后天物质之间相互作用量子退相干生成的一一线性的一维的不可逆时间！经典空间不是先天固有的，而是后天物质之间相互作用量子退相干生成的一一线性的三维的多向空间！经典时空不是先天固有的，而是后天物质之间相互作用量子退相干生成的一一拓扑的四维的流形弯曲时空！经典因果不是先天固有的，而是后天物质之间相互作用量子退相干生成的一一经典时间秩序和光速不变原理共同决定的经典因果规律！所以说，量子力学比狭义相对论、广义相对论对人们日常世界观的革命性、颠覆性还要强烈！所以说，以玻尔为代表的哥本哈根学派在量子力学上战胜了以爱因斯坦为代表的旧量子论学派！我们认为：爱因斯坦的狭义相对论否定了绝对时间、绝对空间、绝对质量、绝对运动、绝对参照系，从理论上证明了时间同时性的相对性、空间同一性的相对性、物体质量惯性的相对性！爱因斯坦的广义相对论否定了绝对时空、绝对天体、绝对惯性系，从理论上证明了时空演化的相对性、天体演化的相对性、惯性参考系的相对性！哥本哈根学派的量子力学否定了绝对实体、绝对属性、绝对规律、绝对因果、绝对时空、绝对测量、绝对理论，从理论上证明了物质实体的相对性、物体属性的相对性、客观规律的相对性、因果关系的相对性、时空存在的相对性、观察测量的相对性、客观真理的相对性！由以上可以看出，量子力学比狭义相对论、广义相对论更革命更颠覆更毁三观现代量子力学认为：物体的客观实在性是相对的，这是对列宁唯物主义中物体客观实在性的量子批判！例如，量子客体不是绝对客观实在的，而是在与测量仪器、测量环境共同相互作用中退相干生成的！量子猫退相干生成了经典活猫或者经典死猫！现代量子力学认为：物体的经典时空性是相对的，这是对马克思唯物主义的时间和空间观念的量子批判！例如，经典时间、经典空间、经典时空不是先天固有、无始无终、无边无际的，而是量子退相干后天生成的！没有永恒时间、没有永恒空间、没有永恒时空，即时间可有可无几率的，空间可有可无几率的，时空可有可无几率的！现代量子力学认为：万事万物的经典因果性是相对的，这是对马克思唯物主义的必然性和因果性观念的量子批判！例如，经典必然性、经典因果性、经典规律性不是先天固有、客观永存的，而是有生有灭、互相转化、无中生有、有中化无的！《绝对逻辑、终极逻辑、超穷逻辑》理论研究认为：绝对真理、终极真理、统一真理是根本不存在的，存在的只是一个个有限的有穷的有条件的相对真理！绝对=无对=无穷！绝对逻辑=无穷数学！可数的无穷（阿列夫零）=可分的绝对（阿列夫零）！不可数的无穷（阿列夫1）=不可分的绝对（阿列夫1）！绝对的层次结构理论=无穷的层次结构理论！绝对的绝对，绝对的绝对的绝对的绝对……直至绝对的阿列夫N！相对的绝对，相对的相对的相对的绝对……直至相对的阿到夫N！客观=相对的绝对！所以，客观实在=相对的客观存在。
量子纠缠的具体机制之二十一：《量子纠缠、时空纠缠、符号纠缠和概念纠缠》的哲学同一性研究
量子纠缠的具体机制之二十一：《量子纠缠、时空纠缠、符号纠缠和概念纠缠》的哲学同一性研究哲学是活的吗？哲学是时代的吗？哲学是历史的吗？哲学是客观相对独立的吗？哲学是客观物质世界的精神主观反咉吗？哲学基本原理是客观自然规律的精神观念形式吗？哲学自身的发展是一种高级形式的三阶进化吗？量子信息辩证唯物主义认为：生命体生物进化是一种一阶自然进化，人类文化进化是一种二阶社会进化，哲学世界观念进化是一种三阶宇宙进化，X进化是一种N阶智能进化。
现代认知科学的最新研究成果表明：如果没有概念文字语言，那么人类就无法正常指称对象和具象理解事物。
如果没有符号数字语言，那么人类就无法正常计算测量和实验检测验证。
今天符号数字语言在量子科学技术研究中的作用和地位第一次超过了概念文字语言在传统科学技术研究中的作用和地位。
在大学量子力学的公开课学习中，我们经常见到这样的情景：教授们经常吓斥质疑的学生，you shut up闭嘴埋头计算！为什么会这样呢？因为日常形式逻辑的概念文字语言表达及解释能力严重的落后于量子力学实验事实的表征及阐释需要，所以今天以狄拉克算符语言为代表的量子力学数学工具迅速取代了以概念文字语言为代表的传统思维及表达工具。
概念文字的传统形式逻辑思维是一种日常的具象思维。
符号数字的现代数理逻辑思维是一种科学的抽象思维。
但是如果没有概念文字的日常具象思维，那么我们就无法在日常生活中指称对象、描述属性、确定性质、概括定义、形成概念、理解事物和交流思想。
同样，如果没有符号数字的科学抽象思维，那么我们就无法在科学研究工作中分解剖析、构造关系、罗列方程、计算求解、模型推演、递推猜想和实验验证。
由此可见，传统概念文字语言是现代符号数字语言的发展基础，现代符号数字语言是传统概念文字语言的进阶超越。
至所以量子纠缠现象的这样难以理解，不仅仅因为量子纠缠现象是一个物理学问题和哲学问题，而且也因为量子纠缠现象还是一个语言学问题和逻辑学问题。
时空传输的原理及应用
时空传输的原理及应用一、引言时空传输是一种利用科技手段将物体或信息从一个时空位置传输到另一个时空位置的技术。
它在科幻作品中经常出现，给人留下了深刻的印象。
然而，现实世界中是否存在时空传输技术呢？本文将探讨时空传输的原理和应用。
二、时空传输的原理时空传输的原理涉及到物质和信息的传输。
它基于物理学和量子力学的理论，通过操控时空结构以实现传输。
1. 时空扭曲理论根据爱因斯坦的广义相对论，质量和能量会弯曲时空。
利用这个理论，科学家们可以通过操控能量和物质来扭曲时空，实现物质和信息的传输。
2. 量子纠缠理论量子纠缠是量子力学中的一个重要现象，两个纠缠粒子之间的状态是相互关联的。
利用量子纠缠理论，科学家们可以通过纠缠的粒子之间传递信息，实现时空传输。
三、时空传输的应用时空传输的概念在科幻作品中常常被运用到各种情节中，但在现实生活中，时空传输还处于理论和实验阶段，尚未实现实际应用。
然而，科学家们已经开始探索和研究时空传输的潜力和可能的应用。
1. 长距离通信传统的电磁波通信存在信号衰减和带宽受限的问题，而时空传输可以实现超光速传输信号，解决了传输距离和速度的限制，可以用于长距离通信。
2. 宇宙探测时空传输可使探测器直接传输到目标位置，不受空间距离和时间的限制，可以用于探索宇宙中遥远星系的观测和研究。
3. 医疗保健时空传输技术可以实现跨时空的医疗保健服务。
例如，医生可以通过时空传输技术在地球上的医院直接操作远处的手术机器人，为患者进行手术。
4. 跨时空旅行时空传输的最梦幻和最具想象力的应用之一就是跨时空旅行。
通过操控时空结构，人们可以实现瞬间移动到遥远的地方，打破了时空的限制。
结论时空传输的原理和应用是一个令人神往的科学领域。
虽然目前时空传输技术尚未实现实际应用，但科学家们的探索和研究使得我们对未来的可能充满了希望。
通过进一步的科学研究和技术发展，也许有一天，我们能够真正实现时空传输，从而为人类带来更多的便利和惊喜。
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时空本源是量子纠缠作者：撰文：克拉拉·莫斯科维茨（Clara Moskowitz）翻译：郭敏勇《光明日报》（ 2017年01月25日14版）016年7月，斯坦福大学的物理学家帕特里克·海登（Patrick Hayden）在圆周理论物理研究所举办的“It from Qubit”会议中做讲座。
【环球科技】莎士比亚曾写下这样一句话：“整个世界是一个舞台。
”物理学家也倾向于以这种方式思考，他们的舞台就是空间本身。
在他们看来，对于空间中容纳的各种力和场的相互作用，空间有时仅仅只是一块背景。
空间本身，按照传统的观点来看，并不是由其他什么东西构成的。
然而，一些科学家开始质疑这一传统观点。
空间——或者说广义相对论里的时空——实际上可能是由小块的信息组成的。
根据这个想法，这些小块的信息通过彼此间的相互作用，创造出了时空并赋予其各种特性，比如引起引力效应。
这个观点如果正确，就不仅能解释时空的起源，还可能帮助物理学家建立起他们追寻多年的量子引力理论。
量子计算机科学家希望通过量子计算和理论物理的结合，来研究时空是否是由微小的信息比特通过量子纠缠构建起来的。
两大物理学理论是否能统一在一起至关重要，因为目前他们是不相容的。
1.破解宇宙代码的畅想空间是由小块信息组成的这种可能性吸引了数百位物理学家，他们在“it from Qubit”项目的资助下每三个月左右碰面一次，进行讨论。
项目名中的“it”指的是时空，“qubit”（量子比特，来自quantum bit）代表量子尺度下的最小可能信息量，类似于计算机中的bit（比特）。
“it from Qubit”背后的设想是，宇宙由某种底层代码构筑而成，通过破解这些代码，物理学家最终可以找到一个方法，去理解宇宙中那些大尺度事件的量子本质。
最近的一次“it from Qubit”（IfQ）会议于2016年7月在加拿大安大略省的圆周理论物理研究所举行。
主办方原本预计约有90人注册，但是因为收到了太多的申请，结果最终不得不接收了200人，并在别的大学同时举办6个远程卫星会议。
“我认为，就算由信息构成时空不是最有希望解决量子引力问题的途径，至少也是其中之一。
”普林斯顿大学的博士后研究员内特·恩格尔哈特说。
恩格尔哈特虽然不是“it from Qubit”项目的正式成员，但还是参加了其中不少会议，他说：“这方面的研究刚刚起步。
”因为这个项目既涉及量子计算，又涉及时空与广义相对论的研究内容，所以它把两组以前没有什么交集的研究人员整合在了一起，其中一组是量子信息科学家，另一组是高能物理与弦理论领域的科学家。
大约一年前，支持科学和数学研究的私人机构“西蒙斯基金会”拨款成立了“it from Qubit”合作项目，并资助物理学家在这个领域做研究以及开会讨论。
自那以后，物理学家对这一课题的热情日益高涨，接连的会议吸引了越来越多的研究者，其中一些是西蒙斯基金会资助的这个合作项目的正式成员，还有许多人则单纯是对这个课题感兴趣。
IfQ项目组的成员、圆周理论物理研究所的博士后研究员吉田红说：“这个项目正在解决一个非常重要但同时又非常困难的问题。
合作是必要的，因为这看起来不像是一个人就能解决的问题。
”这个计划甚至引起了项目外的科学家的注意。
没有参与IfQ项目的哥伦比亚大学弦理论专家布莱恩·格林说：“如果理论物理与量子信息理论的结合真如人们预期的那样成功，那么这种结合将极有可能在空间和时间的理解上带来下一次革命。
”2.纠缠与时空时空由比特或者什么别的东西“组成”的设想是与广义相对论的预言背道而驰的。
新的观点认为，时空并不是基本的，而是通过量子比特的相互作用“涌现”出来的。
这些比特到底是由什么构成的，它们又包含着哪些信息，科学家也不知道。
然而，有趣的是，这些问题并未给科学家带来困扰。
“重要的是比特之间的关系”而不是比特本身，IfQ项目组成员、斯坦福大学的博士后布莱恩·斯温格尔说：“这些集体关系是宇宙丰富物理特性的源泉。
这里的关键不是它们的组成单元，而是这些单元组合在一起的方式。
”这种组合的关键可能是一种被称为量子纠缠的奇怪现象，这是粒子之间可能存在的一种不可思议的关联，两个纠缠的粒子即使相隔很远，对其中一个粒子进行操作也会对第二个粒子造成影响。
IfQ的首席研究员、宾夕法尼亚大学物理学家维贾伊·巴拉苏布拉马尼亚恩说：“最近有人提出了一个极为诱人的方案：时空的结构是由更基本的某种‘时空原子’通过量子纠缠编织而成的。
如果这是真的，那实在是神奇。
”这个想法背后的推理过程来自物理学家先前的一些发现，比伊利诺伊大学香槟分校的笠真生和京都大学的高柳匡在2006年合作发表的论文表明，时空的几何结构和纠缠存在着关联。
在这项工作的基础上，2013年，普林斯顿高等研究院的物理学家胡安·马尔达西纳和斯坦福大学的物理学家伦纳德·萨斯坎德发现，如果两个黑洞纠缠在一起，它们就会产生虫洞，即广义相对论所预言的一种时空中的捷径。
这项发现（根据提出虫洞和纠缠的科学家的名字，物理学家给两者的关系起了个绰号“ER=EPR”）和其他相关工作令人惊讶地表明，过去被认为不涉及实体联系的纠缠竟然能产生时空结构。
要理解纠缠如何产生时空，物理学家首先必须更清楚地理解纠缠到底是怎样发挥作用的。
自从1935年爱因斯坦和合作者预言了量子纠缠以来，就像爱因斯坦自己形容的那样，这种现象看上去一直“如幽灵般”神秘，因为两个相距甚远的粒子竟然可以发生瞬时联系，这看起来似乎破坏了一个铁律——任何东西都不能超过光速。
最近，科学家一直在研究几种不同类型的纠缠。
常规的纠缠涉及的是散布在空间中的多个同类粒子间单个属性（比如粒子的自旋）的关联。
但是，“常规的纠缠是不够的”，巴拉苏布拉马尼亚恩说，“我已经认识到存在其他形式的纠缠，那些纠缠与这个重构时空的项目息息相关。
”比如，可以让不同种类的粒子在同一个位置发生纠缠，即一种不涉及空间的纠缠。
科学家也在着手攻克由更多数目的粒子相互纠缠而带来的令人眩晕的复杂性。
科学家期望，一旦认清了纠缠的机制，他们就能够理解时空是怎么涌现出来的，就像空气中原子的微观运动产生热力学和天气的复杂模式一样。
这些都是“涌现”现象，恩格尔哈特说，“当你把镜头拉远，从更宏观的角度看一个东西时，你会看到与之前不大一样的图像，你甚至不知这个图像来自于更小尺度的物理机制。
这是IfQ最迷人的地方之一，因为我们现在还不清楚时空涌现背后的基本量子动力学。
”3.二维理论这项工作的主要目标是得到一个理论，能从量子角度来描述引力。
但是追求量子引力的物理学家在过去一个世纪里一直不断受阻。
爱因斯坦自己生前就一直在顽强地寻求这样的理论，但直到他去世都没有成功。
IfQ的科学家寄希望于一种名为全息原理的理论来帮助他们。
这个原理是指，一些物理理论可以等价于低维宇宙中更简单的理论。
就像一张二维明信片上面的独角兽全息图，它可以储存全部的必要信息，来描绘出独角兽的三维立体形状。
因为找到一个可行的量子引力理论很难，但是按照全息原理，科学家可以尝试在比我们的宇宙维度更低的宇宙中找到一个易于操作的等价理论。
全息原理一个最为成功的实例是名为AdS/CFT对偶（反德西特时空/共形场论对偶，anti-de Sitter/conformal field theory correspondence的首字母缩写）的理论。
这个理论表明，我们完全可以通过描述黑洞的表面行为来描述黑洞本身。
换言之，内部（三维的“体”）的物理规律完美地对应于外部（二维的“边界”）的物理规律。
AdS/CFT或许能让物理学家找到一个与量子引力等价的理论，在完全不考虑引力的情况下，以更简单的方式完成相同的目标，描述相同的物理规律。
巴拉苏布拉马尼亚恩说:“引力理论很难用量子化的方法描述，然而不包含引力的理论却可以很容易做到。
”但是，可能有人会问，不包含引力的理论怎么能成为所谓的量子引力理论呢？也许，我们眼中的引力和时空，只是另外一种看待纠缠的最终产物的方式。
换句话说，在某种程度上，是纠缠把三维体内的信息编码成了比特，并储存在二维边界上。
在过去的20年里，科学家发现AdS/CFT对偶是奏效的——二维的理论的确可以描述三维的情形，这种机制被称为对偶——但是他们还没有完全理解为什么会这样。
斯温格尔说:“（IfQ）有个值得期盼的成果，就是一个能够解释对偶机制的理论。
我想，通过这样的合作，我们必然可以完成这个目标，或者至少（我们可以）在这个方向上取得重大进展。
”量子信息理论或许能够有所帮助，因为该领域中一个叫作量子纠错码的概念也能够在AdS/CFT对偶中发挥作用。
因为比特之间的纠缠会受到干扰，所以研究量子计算的科学家设计了这些纠错码以防止信息丢失。
量子计算机并不是用单个比特编码信息的，它利用的是多个比特的高度纠缠态。
这样一来，单个比特的错误将不会影响一条信息的准确度。
但奇怪的是，量子纠错的数学规律同样出现在了AdS/CFT对偶里。
科学家将多个比特纠缠在一起设计成纠错网络的方法，看起来也能用来把黑洞内部的信息通过纠缠编码到黑洞的边界上。
希伯来大学的量子计算科学家，IfQ首席研究员多里特·阿哈罗诺夫说:“你在黑洞内部可以找到量子纠错码，这是一件非常有趣的事情。
”即使物理学家成功理解了AdS/CFT的工作原理，从而设计出一个可以替代量子引力理论的低维理论，他们仍然没有获得成功。
这个对应本身只对宇宙的“玩具模型”有效，而这一模型是对我们所处真实宇宙的简化。
特别是，适用于我们真实宇宙的各种引力法则，并不适用于上述对应原理中的简化世界。
“我们的宇宙一直在膨胀，AdS/CFT中虽然有某种形式的引力，但它不是能正确描述膨胀宇宙的引力理论，”斯温格尔说，“它描述的是一种像瓶子一样的宇宙——如果你发射一道光线，它会打到空间的墙面上再反射回来，这在我们所生活的膨胀宇宙里是不可能发生的。
”这个模型给物理学家提供了一个有用的理论场地，去测试他们的想法，在简单的图像里，攻克量子引力会变得相对简单一些。
一些质疑者说，如果IfQ建立在不真实的基础上，它能得到什么有意义的结果呢？“这无疑是一个非常有力的批评，”恩格尔哈特说，“为什么我们把注意力放在这个玩具模型上？这一方面是因为玩具模型本身是正确的，另一方面我们认为，玩具模型事实上可以代表我们的宇宙。
我很确定的是，如果我们能完全理解玩具模型，我们就能理解真实的宇宙。
”IfQ 的研究者相信，从一个比较容易着手的简单图像开始，通过添加必需的复杂因素，最终能把上述理论应用到真实的世界中。
4.又一次革命尽管有质疑声，但不管是这个项目组内，还是与项目无关的科学家都认为IfQ值得尝试。
它已经开辟了新的研究领域。
加利福尼亚大学伯克利分校的物理学家拉斐尔·布索说：“我长久以来就觉得量子信息和量子引力之间的联系极为重要。