一个国际研究小组发现了一个令人惊讶的简单联系,连接了穿越接口的能量转移率和信息传递率,这个接口将两个量子场理论联系起来。这项研究于8月30日发表在《物理评论快报》上。
不同量子场理论之间接口的概念至关重要,并在粒子物理学和凝聚态物理学的各种背景中出现。然而,确定能量和信息通过这些接口传递的速率一直是相当具有挑战性的。
东京大学的宇宙物理与数学凯夫利研究所(Kavli IPMU, WPI)教授大栗弘嗣(Hiroshi Ooguri)及其同事九州大学的副教授楠木裕也(Yuya Kusuki),以及德克萨斯大学奥斯汀分校的安德烈亚斯·卡赫(Andreas Karch)教授和研究生孙浩宇(Hao-Yu Sun)和王冕琦(Mianqi Wang),展示了对于表现出尺度不变性的二维理论,存在一组简单且普遍的不等式连接三个关键方面:能量转移率、信息转移率以及希尔伯特空间的维数(由高能态的增加速率定义)。具体关系可以表达如下:
[ 能量传递率 ] ≤ [ 信息传递率 ] ≤ [ 希尔伯特空间的大小 ]。
这意味着为了传递能量,也必须有信息的传递,而这两个过程都需要足够数量的状态。此外,他们发现没有更强的不等式可以建立。
虽然能量和信息传递是研究的关键元素,但计算它们已被证明是困难的,并且之前未发现它们之间的关系。通过强调这些因素之间的不等式,这篇论文为理解这一重要但具有挑战性的物理学方面提供了新见解。