三篇论文试图解码薛定谔猫

第一篇是由张哲伦和游亦庄发表的论文阐述了上下文的长度受限可能是导致时间存在的原因，作者名称都有哲学、老庄、游侠的形而上隐射。

在这篇文章中，研究人员在来自薛定谔猫量子态的数据上训练了一个语言模型。他们发现：

• 虽然训练数据中包含量子信息，但在量子状态下，语言并不能识别量子信息；语言模型只能捕捉到猫的经典现实。
• 根据量子系统的大小和经典智能体的信息处理能力来确定量子经典边界
• 更强的智能体可以在量子系统周围的环境上下文中实现更多的量子性质。

1、来自 游亦庄集智俱乐部：
解码薛定谔的猫：量子物理和人工智能的新颖交叉

薛定谔的猫是一种神奇的量子叠加态，可以同时处于死亡和活着的状态；而在熟悉的经典世界，物体总是有确定的状态。从量子到经典的转换是如何发生的？集智科学家、加利福尼亚大学圣迭戈分校助理教授尤亦庄等人近日发表论文，用人工智能帮助揭示量子世界的奥秘。

我们的研究团队利用人工智能的能力，为这个古老问题提供了新的视角。我们将创新的人工智能技术与量子物理相结合，对量子力学中最为令人困惑的概念之一——薛定谔的猫进行建模！

薛定谔猫是物理学家厄温·薛定谔提出的一个思想实验，是一个神奇的量子叠加态，在这种状态中的猫可以同时死亡和活着，直到它被观察。然而，在我们的日常经验中，我们从未遇到过这样奇怪的叠加态。物体要么在这里，要么在那里，但从未同时。这引发了一个迫切的问题——量子世界如何转变为我们日常熟悉的经典世界的？这就是我们所谓的量子到经典的转换，这也是科学家们一个世纪以来一直在努力解决的谜题。

我们希望考察这些语言模型是否能够“解读”出经典阴影数据中编码的量子相干性。量子相干性是量子力学的一个核心特征，也是量子信息处理的关键。它以描述了不同状态之间的量子叠加和干涉，类似于薛定谔的同时死亡和活着的猫。

（banq注：语言模型 + 量子相干性 这两者的组合是启发联想的，可以说是拍脑袋想出来，没有经过论证，也就是两者上下文是否有一些联系，还是毫不相干，还是存在严重相互干扰？都没有进行科学考证，如果是相互重叠，就类似凶手出庭做证人，证明自己没有犯罪一样，试验的起源，也就是第一性原理是严谨论文必备条件）

我们发现，对于较小的量子系统，强大的语言模型可以学会刻画量子相干性，并理解全部的量子现实。然而，随着量子系统的尺寸增加，模型很快就无法解码量子相干性，因为它们被编码在数据的越来越高阶的关联之中，而这种关联的随机涨落随着系统的尺寸呈指数增长，以至于越来越难以被模型所把握。

因此，人工智能模型只能从数据中推断出薛定谔猫的经典现实：即要么活着要么死亡，而不会是同时。

这项研究弥合了量子力学和熟悉的经典世界之间的差距，揭示了我们对宇宙的量子本质的认知或许会受到我们处理经典信息的能力的限制。

（banq注：经典信息受限制的处理能力是一个共识，越是脑袋大的人可能越聪明，人的脑容量与身体比是很高。关键是这个处理能力细分到什么程度？是分析演绎推理能力？还是上下文信息的归纳能力？前者类似算法，后者类似大数据处理。人由于大脑限制，抽象出形式逻辑和数学，通过简单的公式推理来推演宇宙世界是一个正常已经存在的认知。）

2、将量子力学与爱因斯坦的广义相对论统一起来
引力的量子本质是一个谜，几十年来即使是最聪明的物理学家也无法解开。

现在，巴黎索邦大学法国CNRS LERMA 天文台的 Norma G. Sanchez 博士描述了一种可能的解决方案。她的方法采用广义理论的形式，结合了量子力学和爱因斯坦的广义相对论。如果正确的话，她的结果可能会让研究人员在最小尺度上的物理学如何与最大宇宙学尺度上发生的物理学兼容方面向前迈进一步。

自 17 世纪以来，光是波还是粒子的问题一直困扰着物理学家。（类似薛定谔猫）这个问题首次出现是在艾萨克·牛顿提出他的“微粒”理论时，该理论描述了光粒子只能沿直线传播。正如镜子中的反射所见。然而，与此同时，包括克里斯蒂安·惠更斯和托马斯·杨在内的其他物理学家提出，光必须以波的形式传播，因为它表现出衍射和干涉等特性。

事实上，这两种理论都不一定是“错误的”，因为当应用正确的背景时，它们都与实验观察结果一致。在量子尺度上，光以我们现在称为光子的包的形式传播，但也可靠地遵循麦克斯韦方程组，该方程组描述了经典电磁波的动力学。

为了解释这两种理论如何同时正确，物理学家需要一种方法将经典电动力学和量子物理学统一为更深入、更全面的理论。该理论在物理学家中被称为“量子电动力学”，其​​发展起来绝非易事，但尽管如此，它已经实现了。

物质表现出量子行为，但根据时空的经典描述四处运动。这种模型被称为 "半经典 "引力，是量子力学和广义相对论分离理论与量子引力统一理论之间的有用桥梁。

桑切斯 Sanchez 博士使用“半经典”引力作为标准理论，该理论源于她自己在特定情况下的理论。
桑切斯博士现在开始了一种理论，将这三个常数“波粒引力”二元性或“经典量子引力”纳入一个统一的结构，它们的二元性的性质就出现了。如果桑切斯博士的计算正确，它可以为物理学家几个世纪以来一直困惑的难题提供解决方案。

在桑切斯博士的普遍理论中，已知量子物理学的波粒二象性是在应用正确的情况下作为一个特例出现的，而不是作为一般规则。这意味着光是波状的和粒子状的两种理论并不相互矛盾，而只是同一个、更根深蒂固的理论的特殊分支。

桑切斯博士的理论的一个特别重要的成果是“量子光锥”的意外出现。这在经典的宇宙描述中是没有出现的。只有“光锥”概念：

在 广义相对论中，光锥描述了光从时间和空间中的单个点发出的路径。以及闪光发生时光线到达该点所经过的所有路径。圆锥形状的出现是因为无论其方向如何，所有光在给定时间都必须到达距该点相同的距离。锥体边界的出现是因为光速是整个宇宙中可能达到的最高速度。

新的“量子光锥”在相对的锥体尖端之间包含一个小空间，实际上，这些锥体是双曲线形而不是尖形的。然后量子特性出现在这个空间中，即紧邻闪光周围的时间和空间区域中。在更大的尺度上，量子效应不再相关，经典的光锥重新出现。最终使之前的两种理论能够相互协调。

桑切斯博士表示，黑洞的外部区域要么是经典的，要么是半经典的，而其内部的行为完全受量子力学控制。事件视界在量子层面消失，出现“量子边界”，黑洞的内部和外部在量子尺度上变得相同。

桑切斯博士认为，量子物理学的物理和普遍的波粒二象性是解决方案的根源。最终，关于天文尺度现象的量子本质的统一思想可以改变我们对宇宙如何运作的理解，并为理论物理和宇宙学的激动人心的新时代奠定基础。

3、新理论试图将爱因斯坦的引力与量子力学结合起来
伦敦大学学院的物理学家今天同时发表的两篇论文宣布了一种激进的理论，该理论始终将引力和量子力学统一起来，同时保留了爱因斯坦的经典时空概念。

现代物理学建立在两大支柱之上：一方面是量子理论，它控制着宇宙中最小的粒子；另一方面是爱因斯坦的广义相对论，它通过时空的弯曲来解释引力。但这两种理论相互矛盾，一个多世纪以来一直难以达成和解。

普遍的假设是爱因斯坦的引力理论必须被修改或“量子化”，以适应量子理论。由此催生量子引力理论的两个主要候选者的方法：弦理论和圈量子引力。

但由乔纳森·奥本海姆教授（伦敦大学学院物理与天文学）提出并在《物理评论 X》（PRX）的一篇新论文中提出的新理论挑战了这一共识，

这种理论挑战了目前对引力理论的认知，并预测时空会发生随机剧烈波动，可能影响物体的重量。

为了验证这一理论，科学家提出了实验方案，通过测量质量是否出现波动来确定时空的性质。

这一理论表明，时空本质是还是经典的，且并不受量子理论的支配。（传统思路是：时空理论会被修改为本质上还是量子化，用量子去修正和协调时空理论）