量子场论中的互信息面积定律获得验证

量子场论是物理学中描述原子与原子间的基本相互作用的理论基础。量子场论中的一个重要概念是纠缠，即两个或多个粒子之间存在一种超越经典物理的关联。纠缠可以用不同的方式来度量，其中一种是互信息，即两个子系统之间共享的信息量。互信息可以反映出子系统之间的纠缠和竞典相关性。

在量子场论中，信息有一个基本的性质，就是遵循面积定律。这意味着，如果我们把一个系统分成两个空间上分离的子系统，那么它们之间的信息与它们之间的边界面积成正比，而不是它们的体积。

为了解决这个问题，一组研究人员利用超冷原子模拟了一维量子场论，并用一种新颖的方法测量了系统中不同区域的冯诺依曼熵。他们首次在实验上验证了互信息面积定律，并研究了互信息随温度和区域间距离的变化。

他们发现，在平衡态下，互信息确实遵循面积定律，并且随着温度升高或者相互作用增强而减小。他们还发现，当两个子系统之间有一定距离时，互信息会快速衰减到零。这些结果与理论预测一致，并且展示了高精度超冷原子模拟器在进一步探索高密度量子场论量子纠缠模型的性质以及其他方面的潜力。

他们的工作是利用超冷原子探索量子场论纠缠性质的重要一步，并为未来利用超冷原子模拟器研究更复杂和更深刻的问题打开了新的可能性。该团队的目标是开发一种能够在实验室环境中操作的设备，以测量和分析来自不同物理量子系统的信号。

（编辑：银川站长网）

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