在研究人員發表該論文之前,其他研究人員提出了支持量子引力(量子力學和引力的統一)不可能有任何對稱性的論點。盡管如此,這些論點經常出現邏輯上的漏洞,例如未能解決一些重要的情況(如離散對稱)。Ooguri說:我們的新論文在AdS/CFT通信的背景下為這一說法提供了一個嚴格證明。在AdS/CFT通信中,量子引力以數學上精確的方式定義,我們已經用最普遍的方式定義了量子引力,排除了量子引力中所有可能的全息對稱性。
(博科園-圖示)這張圖顯示了研究人員反對全息對稱性論點的實質,研究人員假設存在一種全息對稱性并且圖中央物體在對稱性的作用下帶電,然后證明這需要物體在陰影的灰色區域,而事實并非如此,這就是反證。圖片:Harlow & Ooguri提出的證明基于兩個重要思想:量子引力的全息原理和量子糾錯碼。全息原理最初是由杰拉德·t·霍夫特和倫納德·蘇斯金德在90年代初提出,但后來被廣泛應用。其中最重要的進展之一是胡安馬爾達塞納(Juan Maldacena)發現的AdS/CFT通信。Ooguri和Harlow希望證明量子引力的數學定理,因此他們需要對全息原理的精確定義。決定采用AdS/CFT的通信方式,因為這是他們覺得能夠實現目標的唯一途徑,基本工具是量子誤差校正、AdS/CFT通信和量子場論。
也許這里要傳達的最重要的一點是,盡管AdS/CFT是一個美麗的量子引力理論,但它并不是我們這個世界的量子引力理論。這是一個物理學家喜歡研究的玩具模型(比如著名的球形牛)。然而,研究人員相信,只要我們小心謹慎,能從這個玩具模型中學到的經驗教訓。幾年前,另一個包括哈洛在內的研究小組表明,全息術在量子引力中起作用的方式與量子計算中量子誤差修正方式類似。在AdS/CFT通信中,反德西特空間中的時空幾何是從保角場理論中的量子糾纏中產生。
研究人員證明,從CFT的角度來看,涌現的幾何數據實際上是量子糾錯碼。在新研究中,要證明這一定理,必須從先前的研究中得到啟示。在新研究中,Ooguri和Harlow發現量子糾錯的工作方式與任何對稱性都不相容。因此,一旦量子力學和重力融合,就沒有對稱是精確的。人們普遍認為對稱性是自然界的一個基本概念,許多物理學家認為,自然界一定存在一套美麗的定律,而量化美麗的一種方法就是通過對稱性。一些對稱性可能隱藏在我們的世界中(或者用物理學術語來說是“自發破壞”)。