复杂度在黑洞物理和量子场论中的应用

批准号:
12005155
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
24.0 万元
负责人:
杨润秋
依托单位:
学科分类:
相对论、引力与宇宙学
结题年份:
2023
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
杨润秋
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中文摘要
引力的本质以及时空的起源一直是理论物理研究的中心问题之一。目前关于引力理论的研究表明时空、引力、量子信息三者之间可能存在着深刻的联系。AdS/CFT对偶则为这三者之间提供了沟通的桥梁。本研究旨在利用AdS/CFT对偶作为工具、研究如何将复杂度等量子信息的相关概念应用到黑洞物理中去、并从理论和“类比引力系统”两个方面探索量子信息在引力和时空的起源问题中所扮演的角色。首先申请人将研究如何构建任意两个具有全息对偶量子态之间的复杂度,并以此为基础给复杂度一个定义良好的场论表述、进而厘清 “复杂度”这一个新的概念中的许多含糊之处;其次,通过AdS/CFT对偶,将复杂度中的Lloyd bound等量子信息中的不等式转化为对时空和引力理论的约束、尝试在引力理论中证明这些不等式、并寻找它们对时空几何和动力学的可能约束;最后通过构建实验室模拟系统、实现对黑洞量子信息相关特性的类比模拟。
英文摘要
The nature of gravity and the origin of space-time have always been one of the central issues in theoretical physics. At present, the research of gravity shows that there may be a deep connection among space-time, gravity and quantum information. AdS / CFT correspondence provides a bridge between them. With the tool of AdS/CFT correspondence, this project aims to study how to apply the relevant concepts of quantum information such as complexity to black hole physics, and to explore the role of quantum information in the origin of gravity and space-time. Firstly, it will study how to construct the complexity between any two quantum states which have holographic dualities, and give a well-defined description of the complexity in field theory, by which we may clarify many ambiguities of "complexity". Secondly, through AdS / CFT correspondence, it will try to transform inequalities in quantum information, such as Lloyd's bound of complexity, into the constraints on space-time and gravity theory, and prove them in gravity side. These inequalities will help us to find possible constraints on geometry and dynamics of space-time. Finally, it will study how to build the analog gravity in the lab and explore how to simulate some aspects of quantum information of black holes.
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DOI:10.1038/s41467-023-39064-6
发表时间:2023-06-05
期刊:NATURE COMMUNICATIONS
影响因子:16.6
作者:Shi, Yun-Hao;Yang, Run-Qiu;Xiang, Zhongcheng;Ge, Zi-Yong;Li, Hao;Wang, Yong-Yi;Huang, Kaixuan;Tian, Ye;Song, Xiaohui;Zheng, Dongning;Xu, Kai;Cai, Rong-Gen;Fan, Heng
通讯作者:Fan, Heng
DOI:10.1007/jhep08(2022)133
发表时间:2022-05
期刊:Journal of High Energy Physics
影响因子:5.4
作者:Yu-Sen An;Li Li-Li;Fu-Guo Yang;Run-Qiu Yang
通讯作者:Yu-Sen An;Li Li-Li;Fu-Guo Yang;Run-Qiu Yang
DOI:10.1088/1361-6382/ac4118
发表时间:2021-04
期刊:Classical and Quantum Gravity
影响因子:3.5
作者:Run-Qiu Yang;R. Cai;Li Li-Li
通讯作者:Run-Qiu Yang;R. Cai;Li Li-Li
DOI:10.1007/jhep12(2023)059
发表时间:2023
期刊:Journal of High Energy Physics
影响因子:5.4
作者:Ziyang Xiao;Run
通讯作者:Run
DOI:10.1103/physrevd.103.024050
发表时间:2020-10
期刊:Physical Review D
影响因子:5
作者:Run-Qiu Yang
通讯作者:Run-Qiu Yang
类时全息纠缠熵及其基本性质
- 批准号:12375051
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:52万元
- 批准年份:2023
- 负责人:杨润秋
- 依托单位:
国内基金
海外基金
