Międzynarodowy zespół badaczy odkrył zaskakująco prosty związek między szybkością przesyłu energii i informacji przez interfejs łączący dwie teorie pola kwantowego. Ich praca została opublikowana w Listy z przeglądem fizycznym 30 sierpnia.
Interfejs między różnymi teoriami pola kwantowego jest ważną koncepcją, która pojawia się w różnych problemach fizyki cząstek elementarnych i fizyki materii skondensowanej. Jednak trudno było obliczyć szybkości transmisji energii i informacji przez interfejsy.
Hirosi Ooguri, profesor w Instytucie Fizyki i Matematyki Wszechświata Kavli (Kavli IPMU, WPI) na Uniwersytecie Tokijskim i profesor Fred Kavli w California Institute of Technology, wraz ze swoimi współpracownikami, profesorem nadzwyczajnym Yuya Kusuki na Uniwersytecie Kyushu i profesorem Andreasem Karchem oraz studentami studiów podyplomowych Hao-Yu Sun i Mianqi Wang na Uniwersytecie Teksańskim w Austin, wykazali, że dla teorii dwuwymiarowych z niezmienniczością skali istnieją proste i uniwersalne nierówności między trzema wielkościami: szybkością transferu energii, szybkością transferu informacji i rozmiarem przestrzeni Hilberta (mierzonym szybkością wzrostu liczby stanów przy wysokiej energii). Mianowicie,
(przepuszczalność energii) ≤ (przepuszczalność informacji) ≤ (rozmiar przestrzeni Hilberta).
Nierówności te oznaczają, że aby przesłać energię, informacja musi być również przesłana, a oba wymagają wystarczającej liczby stanów. Pokazały również, że nie jest możliwa silniejsza nierówność.
Zarówno energia, jak i transmisja informacji są ważnymi wielkościami, ale trudno je obliczyć i nie znano między nimi żadnego związku. Pokazując nierówność między tymi wielkościami, niniejszy artykuł rzuca nowe światło na ten ważny, ale trudny problem.
