量子記憶體矩陣理論:宇宙作為資訊網絡,化解黑洞悖論

编辑者: Irena I

物理學界長期面臨一個難題:黑洞中的資訊究竟去了哪裡?廣義相對論暗示資訊會在此消失,而量子力學卻堅持資訊守恆。為了解決這個矛盾,物理學家佛羅里安·紐卡特(Florian Neukart)及其團隊提出了一項名為「量子記憶體矩陣」(Quantum Memory Matrix, QMM)的理論。此理論的核心觀點是,時空本身並非被動背景,而是一個活躍的量子記憶網絡,自宇宙誕生以來,每一次的量子交互作用都被永久記錄在這個網絡的微小「細胞」中。因此,資訊並非消失,而是被儲存於時空的離散量子網格裡,這個網格存在於普朗克尺度。這些累積的資訊進而影響宇宙的幾何結構,揭示了幾何與資訊之間深刻的二元性,重塑了我們對重力、黑洞乃至宇宙結構的理解。

QMM理論的一大突破在於,它無需假設未知粒子的存在,便能解釋暗物質與暗能量的成因。該理論認為,資訊熵的集中區域能夠模擬暗物質的引力效應,而時空細胞資訊的飽和則產生了驅動宇宙加速膨脹的殘餘能量,這便是暗能量的來源。此外,QMM理論預示著宇宙的膨脹與收縮週期是有限的,其週期數取決於時空的資訊容量。在收縮階段,資訊熵被壓縮但不會被抹去,這將導致「大反彈」(Big Bounce)而非絕對的開端。這些解釋與觀測結果相符,即暗能量約佔宇宙的74%,暗物質約佔22%。

為驗證QMM理論,研究團隊進行了數值模擬和量子電腦測試。實驗結果顯示,其協議在恢復原始量子態方面達到了超過90%的保真度(fidelity)。這表明該理論的數學原理在真實物理系統中是可行的,並可能為量子計算領域帶來新的應用前景。若QMM理論最終被證實,它不僅能解決黑洞資訊悖論,更能提供一個統一的視角,將宇宙視為一個動態、資訊化且不斷循環的系統。

值得注意的是,QMM理論的發展與量子計算的進步息息相關。研究人員利用量子電腦進行模擬,以驗證時空記憶細胞的儲存與讀取機制。這些模擬不僅展示了理論的可行性,也為未來更精確的宇宙模型和量子技術的發展鋪平了道路。例如,有研究指出,透過量子電腦的模擬,可以達到超過90%的保真度來恢復原始狀態,這為QMM理論的實驗驗證提供了堅實的基礎。同時,QMM的架構也可能為建構更優良的量子電腦提供啟示,將宇宙視為一個巨大的量子計算機,其中每一次事件都留下印記,塑造著宇宙的演化。

來源

  • Muy Interesante

  • The Quantum Memory Matrix: A Novel Approach to the Black Hole Information Paradox by Florian Neukart

  • The Quantum Memory Matrix: A Unified Framework for the Black Hole Information Paradox

  • Quantum Memory Matrix Framework Applied to Cosmological Structure Formation and Dark Matter Phenomenology

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