量子场论中的能量传输需要信息研究发现令人惊讶的简单关系

一个国际研究小组发现了两种量子场论连接界面上能量和信息传输速率之间惊人的简单关系。他们的研究成果于 8 月 30 日发表在《物理评论快报》上。

不同量子场论之间的界面是粒子物理和凝聚态物理中各种问题中出现的重要概念，但计算跨界面的能量和信息传输速率一直很困难。

东京大学 Kavli 宇宙物理与数学研究所 (Kavli IPMU, WPI) 教授 Hirosi Ooguri 和加州理工学院教授 Fred Kavli 与合作者一起证明，对于具有标度不变性的二维理论，三个量之间存在简单而普遍的不等式。

能量传递速率、信息传递速率与希尔伯特空间大小(以高能状态数的增加率来衡量)：即，[ 能量传递率 ] ≤ [ 信息传递率 ] ≤ [ 希尔伯特空间大小 ]。

这些不等式意味着，为了传输能量，信息也必须传输，并且两者都需要足够多的状态。它们还表明，不可能存在更强的不等式。

能量和信息传输都是重要的量，但它们很难计算，而且它们之间的关系尚不清楚。通过展示这些量之间的不等式，本文为这个重要但困难的问题提供了新的见解。