具体描述
好的，以下是一本名为《量子纠缠与时空几何》的图书简介，该书内容与您提到的《Mechanics Today》完全无关，并且力求详实、深入，避免任何刻意为之的“AI痕迹”。 --- 量子纠缠与时空几何：从非定域性到引力的新视野 作者： 艾伦·卡普兰 (Alan Kaplan) 出版社： 普林斯顿大学出版社 (Princeton University Press) 出版年份： 2024年 导言：跨越物理学鸿沟的史诗 自二十世纪初量子力学和爱因斯坦的广义相对论横空出世以来，现代物理学的两大支柱便以其各自领域的辉煌成就深刻地重塑了我们对宇宙的认知。然而，两者之间根深蒂固的冲突——量子场论的定域性假设与量子纠缠的非定域实在性之间的矛盾，以及引力描述与微观粒子之间的尺度鸿沟——一直是理论物理学界难以逾越的障碍。《量子纠缠与时空几何》并非试图简单地调和这两种理论，而是深入挖掘量子信息论的深层结构如何提供了一种全新的几何视角来理解时空本身的起源和演化。 本书将读者带入一场跨越基础物理学前沿的探索之旅。它基于一个颠覆性的核心论点：时空几何本身可能是量子纠缠态在宏观尺度上涌现的拓扑结构。作者艾伦·卡普兰教授，一位在量子信息几何领域享有盛誉的学者，通过严谨的数学推导和对最新实验结果的深刻解读，构建了一个从量子纠缠网络到黎曼流形的精确映射框架。 --- 第一部分：纠缠的拓扑学基础与信息度量 (The Topology of Entanglement and Information Metrics) 本书的第一部分着重于为后续的几何构建奠定坚实的信息论基础。我们不再将纠缠视为一种纯粹的量子现象，而是将其视为一种定义系统间“连接性”和“距离感”的内在度量。 第1章：高维希尔伯特空间中的信息流形： 探讨如何使用量子相对熵（Quantum Relative Entropy）和Fubini-Study度量来构建系统状态空间上的信息流形。重点分析了纠缠熵（Entanglement Entropy）在不同分割下的行为，并引入了“纠缠梯度”的概念，用于描述信息如何在多体系统中分布。 第2章：张量网络与边界熵（TNS and Boundary Entropy）： 详细阐述了矩阵乘积态（MPS）和张量网络态（TNS）在描述一维和低维量子系统的作用。随后，深入分析了 Ryu-Takayanagi (RT) 猜想及其在 AdS/CFT 对偶中的地位，但超越了其最初的引力解释，将其视为描述纠缠网络边界的纯粹信息论约束。本章通过对多方纠缠（Multipartite Entanglement）的精确量化，揭示了复杂系统拓扑结构的关键特征。 第3章：量子 Fisher 信息与局部可观测性： 研究量子 Fisher 信息（QFI）如何提供对系统参数估计的极限精度，并将其与经典信息论中的卡方检验进行对比。此处的关键在于建立 QFI 与信息流形上测地线曲率之间的关系，为后续引入爱因斯坦场方程的“几何驱动力”做铺垫。 --- 第二部分：从纠缠网络到时空结构 (From Entanglement Networks to Spacetime Structure) 这是本书的核心创新所在。卡普兰教授提出，特定的、满足某种“最小纠缠耗散原则”的张量网络结构，其“连接的稀疏性”和“内部的曲率”恰好对应于我们观测到的宏观时空几何。 第4章：ER=EPR 推广与几何连接： 重新审视 Maldacena 和 Susskind 的 ER=EPR 猜想，但将其提升到更一般的层次。本书提出“广义量子连接”（Generalized Quantum Linkage, GQL），认为虫洞（ER）的拓扑连接直接来源于两个分离子系统之间的纯粹量子纠缠（EPR）。重点推导了在GQL 限制下，系统如何自发地“选择”出具有负定（或正定）能量密度的几何结构。 第5章：零点能与时空背景的“自洽”： 探讨如何通过对希尔伯特空间进行零点能（Vacuum Energy）的正则重整化，使得信息流形自然地弯曲，从而在宏观极限下恢复出广义相对论的场方程。卡普兰引入了“纠缠动量张量” $mathcal{T}_{mu
u}$，它不是能量-动量张量，而是描述纠缠流随时间演化的张量，该张量直接驱动了时空曲率。 第6章：量子引力子与几何的微扰： 考察在信息几何框架下，引力子如何作为时空背景上微小扰动（或信息涨落）的量化表现。通过对背景张量网络进行微小扰动，分析了引力子的传播速度和相互作用，首次在不依赖于背景时空固定的前提下，导出了线性化引力方程。 --- 第三部分：黑洞信息悖论的几何解与未来展望 (Geometric Solutions to the Black Hole Information Paradox) 本书的第三部分将信息几何的概念应用于最极端的物理场景——黑洞，并试图从根本上解决信息悖论。 第7章：视界作为信息边界： 重新解读黑洞视界。不再将其视为一个不可逾越的经典边界，而是将其视为一个最大信息容量的边界，其曲率直接由内部冯·诺依曼熵（Von Neumann Entropy）的梯度决定。霍金辐射被解释为信息从视界内部（低信息密度区域）向外部（高信息密度区域）的“信息泄漏”过程，而非粒子的产生。 第8章：防火墙与张量网络断裂： 严肃分析防火墙（Firewall）悖论。作者论证，防火墙的出现是由于对纠缠的局部度量过于严格，这在信息几何中表现为在视界处信息流形发生了“拓扑断裂”。本书提出了一种“渐进式纠缠平滑”机制，允许信息在视界处缓慢地、非局域性地转移，从而避免了激进的“火墙”。 第9章：统一场的新蓝图： 在结论部分，卡普兰教授展望了基于纠缠几何的统一理论。他认为，电磁力、弱核力和强核力（作为规范场）可以被解释为信息流形上特定对称群的规范不变性，而引力则是信息流形本身的内在几何属性。未来的理论可能不再需要引入高维空间或额外的“弦”，而是专注于定义更普适的“量子信息度量”来统一所有基本力。 读者对象与价值 《量子纠缠与时空几何》是一本面向高年级研究生、博士后研究人员以及致力于基础理论物理研究的学者的专业著作。它要求读者对量子场论、广义相对论和高级信息论有扎实的理解。本书的价值在于，它提供了一种深刻的哲学和数学工具，将物理学的两大难题——量子引力和黑洞信息悖论——统一在信息几何这一共同的语言之下，为构建下一代量子引力理论提供了清晰而雄心勃勃的蓝图。本书中的数学推导严谨，图表丰富，是当前理论物理领域最具前瞻性的研究成果之一。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.wenda123.org All Rights Reserved. 图书目录大全 版权所有