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物理学家设计了一个“德西特空间”的全息模型，这是一个像我们这样的宇宙的术语，可以为我们提供关于空间和时间起源的新线索。 西东绘图 T型 物理学家普遍认为空间和时间的结构是突发的 缝合出量子线 根据未知的模式。 22年来，他们一直有一个关于紧急时空如何运作的玩具模型：作为其发现者的理论“瓶中宇宙” 胡安·马尔达西那 ，对其进行了描述。
瓶子内部的时空充满了这个区域——一个弯曲和起伏的连续体，产生了一种称为引力的力——精确地映射到瓶子刚性、无引力表面上的量子粒子网络。 内部“宇宙”像全息图一样从低维边界系统投射出来。 马尔达塞纳对全息图的发现为物理学家提供了一个量子引力理论的工作示例。
但这并不一定意味着玩具宇宙展示了时空和重力是如何在我们的宇宙中出现的。 瓶子的内部是一个动态的、埃舍尔式的地方，称为反德西特（AdS）空间，像马鞍一样呈负向弯曲。 马鞍曲线上的不同方向相反，一个方向向上弯曲，另一个方向向下弯曲。 当你离开中心时，曲线趋于垂直，最终给AdS空间提供了它的外部边界——一个量子粒子可以在其中相互作用以创建内部全息宇宙的表面。 然而，在现实中，我们居住在一个正弯曲的“de Sitter（dS）空间”，它类似于无限膨胀的球体表面。
自1997年Maldacena发现 广告S/CFT通信 -AdS空间和描述该空间边界上量子相互作用的“共形场论”之间的对偶，物理学家们寻求对像我们这样没有被封闭的时空区域进行类似的描述。 我们宇宙的唯一“边界”是无限的未来。 但是，从生活在无限未来的量子粒子投影全息图的概念上的困难，长期以来阻碍了用全息图描述真实时空的努力。
“我相信德西特全息术也可以作为一种量子纠错码，我很想了解它是如何工作的。”
然而，在去年，三位物理学家在制作德西特空间全息图方面取得了进展。 与AdS/CFT通信一样，它们也是一个玩具模型，但其构造的一些原理可能会扩展到更真实的时空全息图。 有“诱人的证据”说 西东 领导这项研究的加州大学圣巴巴拉分校（University of California，Santa Barbara）表示，新模型是“德西特（de Sitter）空间量子引力统一框架”的一部分
Dong和合著者 伊娃·西尔弗斯坦 斯坦福大学和阿根廷巴里洛切原子中心的冈萨洛·托罗巴 构建了dS空间的全息图 通过取两个AdS宇宙，切割它们，扭曲它们，并将它们的边界粘在一起。
需要切割来处理一个有问题的无穷大：AdS空间的边界距离其中心无限远。 （想象一束光线沿着马鞍的曲线无限远地照射到边缘。）董和他的合著者通过在大半径处切断时空区域，使AdS空间变得有限。 这创造了一个被称为“Randall-Sundrum喉咙”的喉咙，这是由物理学家丽莎·兰德尔和拉曼·桑德鲁发明的。 这个空间仍然由位于其边界上的CFT近似，但边界现在距离有限。
接下来，董和合著者将弦论中的成分添加到其中两个理论上的兰德尔·桑德鲁姆喉咙中，以激发喉咙的能量并使其具有正曲率。 这一过程被称为“提升”，将两个鞍形广告空间变成了圆球形广告空间。 然后，物理学家可以做一件显而易见的事：将两个碗沿边缘“粘合”在一起。 描述两个半球的CFT相互耦合，形成一个与整个球形德西特空间全息对偶的单个量子系统。
董说：“由此产生的时空没有边界，但从结构上看，它是两个CFT的对偶。”。 由于两个CFT所在的德西特空间的赤道本身就是一个德西特空间，这种结构被称为“dS/dS对应”
西尔弗斯坦 提出了这个基本思想 2004年与三位合著者合作，但新的理论工具使她、Dong和Torroba能够更详细地研究dS/dS全息图，并表明它通过了重要的一致性检查。 在 去年夏天发表的一篇论文 他们计算出，纠缠熵（衡量居住在赤道上的耦合CFT中存储的信息量）与德西特空间相应球面区域的已知熵公式相匹配。
他们和其他研究人员正在使用计算机科学的工具进一步探索德西特全息图。 作为我 在最近的 广达（Quanta） 文章 ，物理学家在过去几年中发现，AdS/CFT通信的工作原理与“量子纠错码”完全相同，这是一种在抖动的量子系统（无论是量子计算机还是CFT）中安全编码信息的方案。 量子纠错可能是时空的涌现结构实现其鲁棒性的方式，尽管它是由脆弱的量子粒子编织而成的。
董是发现AdS/CFT和量子纠错之间联系的团队的一员，他说：“我相信德西特全息也可以作为量子纠错码工作，我很想了解如何做到这一点。” 实验证据几乎不可能证实这种关于德西特时空的新观点是正确的，但董说，“如果这些片段开始融合在一起，你本能地知道自己走上了正确的轨道。”
斯坦福大学理论物理学家和计算机科学家帕特里克·海登（Patrick Hayden）研究了AdS/CFT对应关系及其与量子误差修正的关系，他说，他和其他专家正在考虑董（Dong）、西尔弗斯坦（Silverstein）和托罗巴（Torroba）的dS/dS模型。 他说，现在判断时空是如何编织的以及量子引力在AdS空间中是如何工作的见解是否会转移到德西特模型还为时过早。 海登说：“但还有一条路要走。”。 “你可以提出具体的数学问题。我认为在未来几年里会发生很多事情。”
Natalie Wolchover是 广达（Quanta） 涵盖物理科学的杂志。 此前，她为 科普读物 、LiveScience和其他出版物。 她拥有塔夫茨大学物理学学士学位，在加州大学伯克利分校攻读研究生物理，并与他人合著了几篇非线性光学学术论文。 她的作品在 2015年数学最佳写作 她是2016年统计报告优秀奖、2016年埃弗特·克拉克/塞斯·佩恩奖和美国物理研究所2017年科学传播文章奖的得主。
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