自柏拉图还是个小狗的时候起,我们的现实是否是对更深层次事物的模拟的问题就一直让哲学家和新生们保持清醒。
两位物理学家现在晚上睡得更轻松了,因为他们已经证明涉及时空扭曲的量子怪异现象无法被模拟,这又增加了一系列问题矩阵不会有答案。 对不起尼奥。
来自牛津大学和以色列希伯来大学的理论物理学家 Zohar Ringel 和 Dmitry Kovrizhin 发现了解决涉及基于量子的蒙特卡罗模拟的算法的坚实障碍。
简而言之,这基本上意味着我们无法在可以想象的最大计算机上对我们所知道的物理进行建模。
你不是在模拟中。 至少可能不会。
还在我们身边吗? 好吧,下来吧。
蒙特卡罗模拟是基于系统随机样本的计算。 它们并不是量子物理学所特有的,但它们对于将可能的模糊世界变成更可预测的东西很有用。
在大多数情况下,它们可以帮助短期完成某些工作多体问题– 涉及多个量子物体在不同维度上移动的系统。
不过,量子蒙特卡罗模拟绝不是完美的。 可能会出现某种积极和消极的抵消,称为“标志问题。
无符号表示将有助于解决这个问题,但对于许多物理问题来说,如何做到这一点仍不清楚。 事实上,对于某些人来说,这可能是完全不可能的。
这就是林格尔和科夫里任正在解决的问题。 寻找一种将蒙特卡罗模拟应用于某些量子系统的无符号方法是否存在某种障碍?
如果没有,那么也许——只是也许——你躺在一个吊舱里,沐浴在凝胶中,头上插着管子,而一台巨大的电脑则用世界上效率最低的电池为你提供电力。
但如果存在障碍,就意味着经典计算机永远无法解决底层数学问题来代表我们在量子力学中观察到的东西。 请放心,牛排是 100% 牛肌肉,而不仅仅是二进制代码。
在凝聚态物理中有一种现象叫做热霍尔效应,其中将具有热端和冷端的固体物体放置在磁场内也会在其上产生热梯度。
如果你是一位高能物理学家,你可能会描述同样的事情重力异常,简单地说,这有点像认为时空结构是有偏差或扭曲的。
理论家们对涉及解决重力异常的蒙特卡罗模拟的模型进行了数据分析,证明无论采用哪种方式,符号问题都将继续存在。
“我们的工作在两个看似无关的主题之间提供了有趣的联系:引力异常和计算复杂性,”林格尔说。
“它还表明,热霍尔电导是一种真正的量子效应:不存在局部经典类似物。”
除了好莱坞之外,关于宇宙——无论是这个宇宙,还是我们亲手构建的宇宙——是否可以通过某种计算机来模拟的问题在一些哲学界受到了认真对待。
英国哲学家尼克·博斯特罗姆认为这很可能,基于时间和技术进步的几个前提。
物理学家指出量子物理学使这变得难以置信,鉴于电子和原子不是可预测地穿过空间的小球。
Ringel 和 Kovrizhin 给了我们另一个怀疑的理由:如果我们都在超维度外星版本的 Windows 11 上运行,那么它就不是我们可以轻易想象的计算机系统。
看来我们被这个现实困住了。 不妨开始充分利用它。
这项研究发表于科学进步。