信息传播速度能否超过光速且不违反物理学?

因果叶状信号传导的逻辑

的理论 因果叶状信号(CFS) 提出时间包含隐藏层,使得量子系统之间能够实现有限的超光速相干性。研究人员可能很快就会利用 量子耦合晶体管(QCT) ——双石墨烯纳米器件——直接测试这些效应,并确定它们是否可以在不违反已知物理定律的情况下发生。

从本质上来说,CFS 提出了一个发人深省的问题: 如果某些类型的波(例如倏逝波或近场波)可以比光速更快地共享相位信息,但仍保留因果关系,情况会怎样?

如果真是这样,时空或许并非完全均匀。它可能包含一种微妙的内部结构——时间的“分层”,信息在每一层内略微向前移动,但整体上保持一致。

按照这种观点,宇宙就像一本浩瀚宇宙之书的页面般展开:每一页都按完美的顺序翻动,即使有些页面翻得比其他页面稍快一些。CFS 提供了一种更精妙的相对论视角——它允许结构化的超光速相干性,同时保持因果关系的完整。

第二部分 因果叶状信号 (CFS)

  1. 核心公理
  2. 运动学和动力学
  3. 量子规则与守恒
  4. 实验预测
  5. 测试协议
  6. QCT 的作用

1. 核心公理

  • 全球时间叶序: 时空拥有一个优先的全局切片(宇宙时间,由类时间矢量定义 )。所有信号——光速和超光速——都按照这种叶状结构排序。
  • 放大信号锥: 除了光锥之外,还存在针对特定介质或场(χ)的更宽的“信号​​锥”。
  • 时间顺序保护: 可解性约束动态禁止闭合信号回路。
  • 运营地点: 标准实验保持洛伦兹不变;偏差仅在启用的介质中发生。
基于有限速度因果影响的量子非局域性导致超光速信号

2.运动学和动力学

  • 首选框架: 与 CMB 静止框架大致对齐。
  • 信号场(χ): 与电磁载体弱耦合,扩大因果锥。
  • 超光速特性: 偏二氟乙烯 在启用的媒体中展示 g 光锥之外的传播。
  • 无循环约束: 积分条件可防止时间减少的因果循环。

3. 量子规则与守恒

我们构建了一个微小的区域(QCT 间隙),在这个区域内,量子近场可以被轻轻地塑造,这样几乎无法探测到的、比光还快的 模式 出现在其他随机数据中——足够小以保证物理安全,足够清晰以在实验室中测试。

如果上面的简洁语句对你来说有意义,那么你可以扩展红线 量子规则 点击下面的黑色▶三角形,查看更详细的讨论。

对于普通读者来说,每个部分都包含一个简短的解释(不含数学),然后是一个类比。虽然大多数人可能从未听说过 无沟通定理 (通过纠缠禁止超光速通信),它之所以被放在显眼的位置,是因为它具有根本重要性,而且因为 受控 松弛 该规则 在此处进行探索。

[点击打开] 放松无通信定理: 在启用媒体中,非线性/后选择动态允许微小经典容量> 0。

索赔(操作):
启用介质 (例如,QCT间隙充当χ启用的近场), 弱局部非线性 or 明确的后选择 可以产生一个 小而有限的经典容量 C>0 在不违反整体幺正性或玻恩规则的情况下,类空分离方之间。

设置
ρAB 是 Alice 和 Bob 共享的二分状态。在具有局部 CPTP 地图没有 在选择之后,Bob 的简化状态与 Alice 的选择无关:

ρB′​=TrA​[(ΦA​⊗IB​)(ρAB​)]=ρB​, (无信号)

启用 QCT 区域,将 Alice 的控制操作建模为 弱非线性 扰动 CPTP地图:

ΦA(V)​(⋅)=ΛA​(⋅)+ε\mathcal{N}_A^{(V)}​[⋅], 0<ε≪1,[/latex]其中 [latex]V 是爱丽丝的控制(例如,层间偏差), ΛA 是 CPTP 和 \mathcal{N}_A^{(V)} 是有界非线性函数,仅在 χ启用的介质。

Bob 的状态变为

ρB′​(V)=TrA​[(ΦA(V)​⊗IB​)ρAB​]=ρB(0)​+εΔρB​(V),

-

ΔρB(V)=TrA ⁣[(NA(V)⊗IB)ρAB].\Delta\rho_B(V)=\mathrm{Tr}_A\!\Big[\big(\mathcal{N}_A^{(V)}\otimes \mathbb{I}_B\big)\rho_{AB}\Big].ΔρB​(V)=TrA​[(NA(V)​⊗IB​)ρAB​].

If \Delta\rho_B(V_0)\neq \Delta\rho_B(V_1),那么 Bob 的结果统计数据(略微)取决于 Alice 的选择 V,实现经典通信 \伐普西隆.

对于 POVM \{我的\} 对于 Bob 来说,检测概率是

P(y∣V)=Tr[My​ρB′​(V)]=P0​(y)+εΔP(y∣V),ΔP(y∣V):=Tr[My​ΔρB​(V)]。

信号弱时容量

让 Alice 发送一个二进制符号 X\in\{0,1\} 通过选择 V\in\{V_0,V_1\}。. 鲍勃测量 Y\in\{0,1\}。 定义

\delta := P(Y=1\mid V_1)-P(Y=1\mid V_0)=\varepsilon\,\Delta P + O(\varepsilon^2),

具有基线错误概率 p:=P(Y=1∣V0).

对于二进制输入、二进制输出通道 小信号限制 ∣\delta|\ll 1香农容量 承认二次近似

C \;\approx\; \frac{\delta^2}{2\ln 2}\,\frac{1}{p(1-p)} \;+\; O(\delta^4), \qquad C>0\ \text{iff}\ \delta\neq 0.

因此任何非零 \三角洲 (因此任何非零 \伐普西隆顺序依赖 V) 得到 有限 C>0.

后选的作用

如果鲍勃(或联合巧合电路) 后选 在结果窗口上 W 有成功概率 pW​有条件 状态是

\rho_{B\!\mid W}(V)\;=\;\frac{\Pi_W\,\rho_B'(V)\,\Pi_W}{\mathrm{Tr}\!\big[\Pi_W\,\rho_B'(V)\big]}, \qquad \Pi_W=\Pi_W^\dagger=\Pi_W^2.

由于标准化 \mathrm{Tr}[\Pi_W\rho_B'(V)],映射 \rho'_B \mapsto \rho_B^{\mid W} is 非线性的,并且条件统计数据可以获得 V-依赖,即使 无条件 无信号平等成立。在实践中,后选择将有用速率缩放为 pW

C_{\mathrm{eff}} \approx p_W ,C。

一致性条件

为了避免全球性病症:

  1. 本土化: \mathcal{N}_A^{(V)} 仅限于 χ启用区域(例如,QCT间隙)。
  2. 小: \伐普西隆 足够小以保持稳定性和能量界限。
  3. 全局幺正性与玻恩规则: 整体动力学保持 CPTP;偏差(如果有的话)仅限于条件局部探测器图(后选择)或介质内的弱非线性部分。

紧凑语句

\boxed{ \begin{aligned} &\Phi_A^{(V)}=\Lambda_A+\varepsilon\,\mathcal{N}_A^{(V)},\quad \varepsilon\ll 1,\\ &\rho_B'(V)=\rho_B^{(0)}+\varepsilon\,\Delta\rho_B(V),\quad \Delta\rho_B(V)=\mathrm{Tr}_A\!\big[(\mathcal{N}_A^{(V)}\!\otimes\!\mathbb{I})\,\rho_{AB}\big],\\ &\exists\,M:\ \delta=\varepsilon\,\mathrm{Tr}\!\big[M\,\Delta\rho_B(V_1)\big]-\varepsilon\,\mathrm{Tr}\!\big[M\,\Delta\rho_B(V_0)\big]\neq 0 \\ &\Rightarrow\ C \approx \dfrac{\delta^2}{2\ln 2\, p(1-p)} \;>\;0,\quad C_{\text{eff}}\approx p_W\,C\ \text{(带后选择)}. \end{aligned}}​​

以下是对这个简洁数学陈述的分解和事实核查:

该数学表达式是量子信息论中一个结果的表示,涉及计算具有微小扰动的量子信道的容量。它将量子信道的物理描述与最终的信道容量联系起来,并结合了状态扰动、输出状态的可区分性以及后选择效应等概念。让我们分解每个部分来验证其组成部分:

通道和状态扰动

\Phi_A(V) = \Lambda_A + \epsilon N_A(V), \epsilon \ll 1:这描述了一个量子信道 \Phi_A 作用于系统 A。它由一个主要的、恒定的部分组成 \Lambda_A 和一个小扰动 \epsilon N_A(V),在 Moku:Pro 上 \epsilon 是一个小参数,V 是信道的一些可控参数。这是表示轻微调制或噪声量子信道的标准方法。 \rho_B'(V) = \rho_B(0) + \epsilon \Delta\rho_B(V):这显示了通道对较大量子态的一部分的影响。它表明子系统 B 的输出状态, \rho_B'(V),是初始状态的稍微扰动版本 \rho_B(0). 扰动 \Delta\rho_B(V) 与小参数成正比 \epsilon. \Delta\rho_B(V) = Tr_A[(N_A(V) \otimes I)\rho_{AB}]:这是系统 B 状态的一阶扰动的显式形式。它是通过取部分迹(Tr_A)在系统 A 上,通道的扰动部分对更大的纠缠态的作用 \rho_{AB}这是量子力学规则的标准、正确的应用。

国家的可区分性

\exists M: \delta = \epsilon Tr[M\Delta\rho_B(V_1)] - \epsilon Tr[M\Delta\rho_B(V_0)] \neq 0:这是建立非零信道容量的关键步骤。它指出存在一个测量算符(厄米算符)M,它可以区分对应于两种不同信道参数设置的扰动状态, V_1V_0. 数量 \三角洲 表示两个输出状态的测量值 M 的期望值的差异。 \delta \neq 0 是两种状态至少在原则上可以通过实验区分的条件。

信道容量

C \approx \frac{\delta^2}{2\ln{2}p(1-p)} > 0:这是一个关键结果,可能是 Holevo 容量的近似值,或在小极限下对通道容量的相关度量 \三角洲容量C是衡量信息能够可靠地通过信道发送的最大速率的指标。术语 \delta^2 是可以预料的,因为对于小扰动,容量通常与输出状态可区分性的平方成比例。 2\ln{2} 是从自然信息单位(NAT)转换为比特的标准。术语 p(1-p) 分母中的表示正在针对特定输入集合评估容量,其中两个状态(对应于 V_0V_1) 的概率为 p 和 1-p。当 p=1/2,这是一个常见的假设。

后选有效容量

C_{eff} \approx p_W C (含后选择):此部分描述使用后选择时的有效容量。后选择是一种仅考虑部分测量结果的技术,有时可能会放大微弱信号。 p_W 将是成功后选择的概率(“后选择概率”)。有效容量 效率 由于许多初始状态被丢弃,因此概率会降低。这是后选择方案中一个众所周知的权衡:你可能会得到更清晰的信号,但会丢失相当一部分数据,从而降低整体信息传输速率。

人工智能事实核查:结论
这些数学表达式与量子信息论中既定的原理相符。从受扰动量子信道的定义到其输出状态的可区分性,再到最终的信道容量表达式,其逻辑都正确流畅。后选择效应的纳入也符合规范。因此,简洁表述中的数学似乎是正确的,并且在量子信道容量的背景下代表了一条有效的推理路径。



QCT:介绍 Alice 和 Bob

QCT:介绍 Alice 和 Bob

In 标准量子理论信息科学, 爱丽丝短发 是经典的替身——“每个人”实验者用来说明当双方共享信息时量子系统如何表现。

它们最早出现在 20 世纪 70 年代初:爱丽丝想向鲍勃发送一条消息,而窃听者 Eve,试图拦截它。这个想法流行起来,物理学家们很快就采用了相同的名称来描述量子实验——尤其是那些涉及 纠葛, 隐形传送以及沟通的局限性。

在量子力学中,爱丽丝和鲍勃通常操作两个独立的实验室。他们共享一对纠缠粒子,并独立进行测量。然而,即使结果相互关联,他们也无法用它们发送超光速信息。在标准量子理论中,局部读数总是看起来像白噪声——直到他们后来互相比较,隐藏的模式才显现出来。

我们的转折(仅在启用的介质内): 在一个非常具体的、精心设计的区域——比如 hBN带隙 QCT 的微小、精心限制的非线性效应或“只保留这些事件”的后选择可以将噪声的微观部分变成 非常微弱但真实的信号。它仍然很小,但不再是白噪声了。

日常类比: 收音机里突然出现一阵静电风暴(随机出现),但如果你稍微调整一下天线,只选择合适的时机,就能听到电台的低语。静电风暴依然存在,但现在它已经形成了规律。


设置(谁做什么)

两党 - 爱丽丝短发 - 共享一个相关的量子装置。通常情况下,Alice 在本地所做的 改变鲍勃自己所看到的东西。 QCT 间隙内部,爱丽丝的控制(一个微小的、高速的偏置模式)稍微重塑了她这边的局部测量规则,这种方式很重要 那个缝隙。这种微小的重塑可能会留下 指纹 关于鲍勃测量的内容——总体上仍然很嘈杂,但现在 统计上推动 由爱丽丝选择。

比喻: 爱丽丝在一块磨砂玻璃(隧道屏障)后面晃动着手电筒。鲍勃看不见手电筒,但他身旁隐约可见的微光却随着爱丽丝的晃动而变化。

爱丽丝和鲍勃用手电筒类比证明了放松无通信定理

鲍勃应该看到什么(确凿的证据)

如果没有发生超出标准量子规则的事情,鲍勃的数据看起来就像随机抛硬币一样——没有任何与爱丽丝的选择相关的模式。 如果启用的媒介确实发挥了作用, 那么 Bob 的噪声数据中隐藏着一个 微小、可重复的相关性 使用 Alice 的模式 - 可以通过交叉检查时间戳来检测,并且关键的是显示 before 任何普通的光速信号都可以到达 (>C).

比喻: 两个鼓手相距很远;如果鲍勃的麦克风在声音传播之前听到与爱丽丝的节奏一致的微弱节拍,那么他们之间就存在一些不寻常的东西。


“容量”(可容纳多少信息)

想想 通过这种微弱的效果,你每秒可以挤出多少比特。

  • 如果相关性确实 ,容量为 - 没有消息。
  • 如果相关性是 微小但不为零,容量为 微小但不为零 - 你可以发送 一些 信息(缓慢地),这在物理上已经是一件大事了。

比喻: 爱丽丝隔着一堵厚墙敲击着一条信息。每次敲击几乎都无法传递信息,但只要有时间和耐心,信息最终还是会传递给鲍勃。


后期选择(仅保留好的帧)

后选择 意味着你只保留通过过滤器(“窗口”)的测量运行。这可以使隐藏的模式更清晰——但你会丢弃大部分数据,所以你的 有效利率 滴。你获得 明晰, 失去 吞吐量。如果目标是证明这种影响存在,那么这是公平交易。

比喻: 观看流星雨但只计算最亮的条纹 - 您可以更清楚地看到图案,但每小时记录的事件较少。


一致性条件(我们如何避免悖论)

为了保持物理学的合理性和因果性,我们施加了三个护栏:

  1. 本土化: 任何奇异效应 受限 严格限制在工程区域(QCT间隙)。在区域之外,正常物理规律占主导地位。
  2. 小: 效果 - 足以衡量,但不足以摧毁系统。
  3. 全球保护: 当你观察时,概率和能量就会平衡 实验。局部的怪癖,全球的簿记。

比喻: 安全的测试台:法拉第笼内可能会有火花飞溅,但不会泄漏到房间内。


[点击打开] 全球 天生规则 保存: 局部探测器响应可能会略有偏差。

P(i) = |\langle i | \psi \rangle|^2, \quad \sum_i P(i) = 1。

在标准量子力学中,这条规则是严格线性的,并且全局守恒:所有可能结果的总概率等于1,并且任何操作(本地或远程)都无法改变这种规范化。然而,在因果叶状信号(CFS)框架中,我们区分了 全球保护局部偏差.

全球保护: 所有叶理切片的总概率保持标准化:

\int_{\Sigma_t} \sum_i P(i,t),d^3x = 1,

对于每个全局时间片 \Sigma_t 由叶状矢量定义 u^a.

局部偏差: 在启用的介质(例如 QCT 隧道间隙)内,局部探测器统计数据可以表现出概率权重的小的非线性偏移,而全局集合平均值仍然遵循 Born 规则。

1.局部非线性响应模型
设未受干扰的 Born 概率为 P_0(i) = \operatorname{Tr}(\rho,\Pi_i), 协调 \ rho 是密度矩阵, \Pi_i = |i\rangle\langle i| 是投影仪。在具有弱非线性耦合的启用介质中 \伐普西隆,有效的局部探测器响应为:

P_{\text{loc}}(i) = \frac{\operatorname{Tr}(\rho,\Pi_i) + \varepsilon,f_i(\rho,\chi)}{\sum_j [\operatorname{Tr}(\rho,\Pi_j) + \varepsilon,f_j(\rho,\chi)]}, \qquad 0<\varepsilon\ll 1.[/latex]这里 [latex]f_i(\rho,\chi) 是信号场引起的一个小的校正项 \智 或 QCT 的衰减耦合,分母重新正则化总概率以保持 \sum_i P_{\text{loc}}(i) = 1。

2. 示例:双结果测量(二进制检测器)
考虑一个在 QCT 装置 Bob 侧测量的双结果可观测量(例如,“电流增加” vs. “不增加”)。在没有任何非线性耦合的情况下, P_0(1) = \operatorname{Tr}(\rho,\Pi_1) = p, \quad P_0(0)=1-p。 具有弱非线性耦合和相位相关校正 f_1 = \alpha,\sin\phi, f_0=-f_1, 局部概率变为

P_{\text{loc}}(1) = \frac{p + \varepsilon,\alpha,\sin\phi}{1 + \varepsilon,\alpha,(2p-1)\sin\phi}, \quad P_{\text{loc}}(0)=1-P_{\text{loc}}(1).

扩展至一阶 \伐普西隆:
P_{\text{loc}}(1) \approx p + \varepsilon,\alpha,\sin\phi,[1 - p(2p-1)].

局部测量概率随耦合相位轻微振荡 \phi (例如,量子计算机断层扫描中的偏置调制或隧道共振)。经过多次运行或全局积分后,这些偏差会逐渐平均,从而恢复玻恩期望 \langle P_{\text{loc}}(1)\rangle = p.

3. 整体(全局)修复
定义叶理切片的集合平均值:

\langle P(i) \rangle = \int_{\Sigma_t} P_{\text{loc}}(i, x, t),d^3x。

如果修正 f_i 积分为零,

\int_{\Sigma_t} f_i(\rho,\chi),d^3x = 0,

那么全局 Born 规则仍然保持精确:

\sum_i \langle P(i) \rangle = 1。

因此,明显的局部偏差是统计波动,而不是违规——类似于非线性光学系统中的相位相关波动。

4. QCT中的物理意义
在 QCT 实验中,局部偏差 \varepsilon f_i(\rho,\chi) 在飞秒级探测器中,可能表现为与偏压相关的噪声或过量计数。然而,全局(在较长的积分过程中),归一化成立——没有能量或概率的产生或损失。因此,玻恩规则在全局范围内仍然成立,而局部探测器可能表现出微小的、可重复的、与相位相关的计数率偏差。

总结方程式:
全局规范化(Born 规则):

\sum_i P(i)= 1。

具有较小非线性或 χ 相关偏差的局部响应:

P_{\text{loc}}(i) = P_0(i) + \varepsilon,\Delta P(i,\chi), \quad \sum_i \Delta P(i,\chi) = 0。

全局集成仍然满足:

\langle P_{\text{loc}}(i) \rangle = P_0(i), \quad \sum_i \langle P_{\text{loc}}(i) \rangle = 1。

解读概要: 在启用的量子相干层析成像 (QCT) 区域中,局部探测器可能会出现微小的、与偏差相关的概率偏移,但全局系综平均值会精确地保持总概率,这与玻恩规则一致。这种区别允许出现微弱的、可测试的偏差,这些偏差可以作为非线性或后选择动力学的经验指纹,而不会违反核心量子假设。

玻恩规则——量子力学的核心“概率加为 1”规则 - 仍然在全球范围内有效. 本地,在间隙内,探测器响应可以是 略微倾斜 (这就是重点),但当你正确地平均所有因素时,标准规则仍然完好无损。我们只是在改变,而不是打破。

比喻: 哈哈镜会在角落里扭曲你的倒影——但建筑的结构蓝图并没有改变。


[点击打开] 信号预算:守恒量 Q_{\text{sig}} 限制通信容量。


在量子耦合晶体管 (QCT) 等启用介质中,场相互作用可以比经典传播更快地跨越隧穿势垒交换相位信息。然而,这种交换受到一个守恒标量(称为 信号预算,表示为 Q_{\text{sig}}它测量总相干场通量——在不违反全球守恒定律的情况下可以交换的最大“信息电荷”。

定义局部信号通量密度 j_{\text{sig}}^a 与相位相干场交换(类似于概率或能量流)相关。总守恒量为 Q_{\text{sig}} = \int_{\Sigma_t} j_{\text{sig}}^a,u_a,d^3x, 协调 \Sigma_t 是恒定全局时间的超曲面(叶状切片), u_a 是垂直于该切片的局部单元(定义首选框架的相同叶状矢量场),并且 j_{\text{sig}}^a 遵循连续性方程 \nabla_a j_{\text{sig}}^a = 0。 这意味着 \frac{d Q_{\text{sig}}}{dt} = 0, so Q_{\text{sig}} 在启用区域内的所有局部交互下都是保守的。

身体上 Q_{\text{sig}} 量化节点(Alice 和 Bob)之间倏逝耦合场中存储的总相干关联能量或相位容量。它不同于电荷或光子数;而是衡量可用于调制的相互相干性的积分程度。任何通信过程都只能重新分配此量,而不能增加它。

经典(香农)通信容量 C 通过基于 QCT 的通道实现的效果受信号预算的单调函数所限制: C \le f(Q_{\text{sig}}), 协调 f(\cdot) 取决于器件几何形状、退相干率和热噪声。对于小信号、线性响应区域, f(Q_{\text{sig}}) \approx \frac{1}{2N_0},Q_{\text{sig}}^2, 协调 N_0 是隧道结的有效噪声谱密度,得出 C_{\max} \propto Q_{\text{sig}}^2。 因此,较大的相干通量会产生更高的势能容量,但仅限于退相干破坏相位连续性的程度。考虑两个 QCT 节点(Alice 和 Bob),它们仅通过一个倏逝隧穿场连接。设 \Phi_1(t)\Phi_2(t) 分别为它们的瞬时相势。定义通过耦合间隙的相干信号电流为

j_{\text{sig}}(t) = \kappa,\mathrm{Im}!\big[\Phi_1^*(t),\Phi_2(t)\big],


协调 \kappa 是与势垒隧穿系数成正比的耦合常数。一个相干间隔内的积分信号预算 温度 is

Q_{\text{sig}} = \int_0^{T_c} j_{\text{sig}}(t),dt = \kappa \int_0^{T_c} \mathrm{Im}!\big[\Phi_1^ (t),\Phi_2(t)\big],dt.


这表示 Alice 和 Bob 在相干窗口内的总相位相关交换,并且如果两个节点都在幺正或弱耗散动力学下演化,则该值保持不变。设 I_{\text{sig}}(t) = j_{\text{sig}}(t),A 为通过有效面积的可测量信号电流 A.

瞬时信噪比为 \text{SNR}(t) = \frac{I_{\text{sig}}^2(t)}{N_0,B}, 协调 B 是带宽。对相干窗口进行积分可得出总容量界限

C \le \frac{1}{2B\ln 2}\int_0^{T_c}\frac{I_{\text{sig}}^2(t)}{N_0},dt = \frac{A^2}{2B\ln 2,N_0}\int_0^{T_c} j_{\text{sig}}^2(t),dt。

根据帕塞瓦尔定理,该积分与 Q_{\text{sig}}^2, 给予 C \le k_B,Q_{\text{sig}}^2, 协调 是一个取决于几何形状和温度的经验比例常数。举一个数值例子,假设一个QCT对以势垒耦合的方式运行 \kappa = 10^{-3}, 相干振幅 |\Phi_1| = |\Phi_2| = 1, 和相干时间 T_c = 10^{-12},\text{s}。

然后 Q_{\text{sig}} = \kappa \int_0^{T_c} \sin(\Delta\phi),dt \近似\kappa,T_c,\sin\langle\Delta\phi\rangle。

对于平均相位滞后 \langle\Delta\phi\rangle = \pi/4, Q_{\text{sig}} \approx 7.1\times10^{-16},\text{s}。

通过 N_0 = 10^{-20},\text{焦耳/赫兹}B = 10^{12},\text{Hz}, 容量界限变为 C_{\max} \approx \frac{1}{2B\ln 2}\frac{Q_{\text{sig}}^2}{N_0} \approx 3\times10^2,\text{bits/s}。

因此,即使是飞秒级的相干脉冲,原则上也可以在物理守恒限度内传递可测量的结构化信息。

如果两个耦合区域平行存在,则它们的总信号预算线性增加: Q_{\text{sig,tot}} = Q_{\text{sig}}^{(1)} + Q_{\text{sig}}^{(2)}, 但由于干扰,相应的容量呈亚线性增加: C_{\text{tot}} \le f(Q_{\text{sig,tot}}) < f(Q_{\text{sig}}^{(1)}) + f(Q_{\text{sig}}^{(2)})。[/latex]这体现了相干性的有限性:相干性可以共享,但不能自由地放大。总而言之,[latex]Q_{\text{sig}} 是一个守恒标量,表示通过启用介质的总相干场通量。它定义了系统的最大通信预算, C \le f(Q_{\text{sig}}), 确保任何可衡量的容量增加都来自现有 Q_{\text{sig}}该原理保证了因果关系和热力学一致性,即使对于超光速相位耦合也是如此:信息交换仍然受守恒信号量的限制。


我们对待可用的 相干性 (间隙中近场的有序部分)就像一个 预算。 您可以 重新分配 它可以发送消息,但你 无法创造更多 从无到有。更多预算→潜在更高的可靠率,直到噪音和热量“停止”。

比喻: 一块用于超薄激光笔的电池:您可以闪烁代码,但闪烁次数受电池限制。


[点击打开] 受限非线性:通过限制+能量界限避免的病理.


在非线性或后选择量子系统中,状态和测量之间不受限制的反馈很容易导致悖论:超光速信号、违反玻恩规则,甚至逻辑上的不一致,例如闭合因果循环。为了保持物理上的一致性,任何偏离线性量子演化的行为都必须严格遵循 受限 - 局域于有限的、能量受限的时空区域内,并且仅通过保持全局幺正性的通道与外部环境耦合。量子耦合晶体管 (QCT) 提供了这样一个自然边界。非线性项仅在 启用介质 - 隧穿间隙或 χ 场域 - 其中衰减相耦合和负微分电阻 (NDR) 允许弱自相互作用。在该区域之外,标准线性量子力学完全成立。

形式上,让整个系统演化算子写成 \mathcal{U}(t) = \mathcal{T}\exp!\left[-\frac{i}{\hbar}!\int (H_0 + \varepsilon,H_{\text{NL}}),dt\right], 协调 H_0 是标准的厄米哈密顿量, H_{\text{NL}} 是有界非线性贡献,并且 \varepsilon \ll 1 是一个在 QCT 区域之外消失的激活参数。约束条件为 \operatorname{supp}(H_{\text{NL}}) \subseteq \Omega_{\text{QCT}},这意味着非线性相互作用在空间上被限制在启用介质中 \Omega_{\text{QCT}}. 如果交换子 [H_{\text{NL}},H_0] 具有紧支撑和非线性能量密度

\mathcal{E} {\text{NL}} = \langle\psi|H {\text{NL}}|\psi\rangle

满足

\mathcal{E} {\text{NL}} \le \delta E {\text{th}},

协调 \delta E_{\text{th}} 是局部热涨落尺度。这确保了非线性反馈不能自我放大到超出物理噪声极限。

从操作上来说,限制意味着地图 \Phi:\rho\mapsto\rho' 仅在 χ 启用子空间内是弱非线性的

\mathcal{H} {\chi},

而在补集上保持完全正值且迹保持(CPTP)。从数学上讲,

\Phi = \Phi {\text{CPTP}} \oplus (\Phi_{\text{CPTP}} + \varepsilon \mathcal{N}),

- \mathcal{N} 表示受限非线性校正。因为 \varepsilon \rightarrow 0 在QCT边界处,非线性效应不会传播到能隙之外。这可以避免全局不一致性,并强制因果闭合:超光速相位效应可能存在于局部层理结构内,但无法形成闭合信号环路或任意传播。

从热力学角度来看,非线性约束确保了从真空中提取能量是不可能的。激活的NDR区域充当受控反馈元件,可以放大倏逝场,但始终在约束范围内 P_{\text{输出}} \le P_{\text{输入}} + \Delta E_{\text{存储}}任何瞬态增益都由局部场存储补偿,从而维持整体能量平衡。因此,该系统表现为一个封闭在保守边界内的非线性谐振器。

在因果叶状信号 (CFS) 框架中,这种空间和能量限制保证了稳定性:非线性动力学在不改变全局幺正性的情况下修改局部统计量。量子计算机成为 能量有界非线性岛 嵌入线性量子连续体中。

由于非线性域是有限的、耗散耦合的,并且经过了全局重正化处理,因此诸如失控放大、超决定论或非因果反馈之类的病态现象会被自动排除。本质上,量子计算机测试(QCT)就像一个沙盒,有限的非线性可以存在,可测试,但又在量子热力学规则的框架内被安全地隔离。


QCT 的 h-BN 间隙就像一个 法拉第笼用于量子奇异性 ——一个微型沙盒,常规规则可以安全地弯曲而不会被打破。在这个密封区域内,该装置可以放大和回收能量,使其刚好足以揭示微弱的超光速图案,但严格的热量和能量限制使其无法失控。

类比:就像建造一个 防火墙放大器:它可以在虚空中低语,但永远不会违反包含它的物理定律。


[点击打开] Thermo Bounds (增益与噪声温度)


每个活跃的量子器件最终都会受到热力学一致性的约束。即使量子耦合晶体管 (QCT) 在非线性或负微分电阻 (NDR) 模式下工作,其总增益也不能超过其有效噪声温度和可用信号预算设定的极限。 热熔胶 表达了这个限制:启用介质中的放大和相干传输必须遵循涨落耗散原理,确保设备的任何配置都不能提取净自由能或违反第二定律。

在平衡状态下,隧道间隙中波动的谱功率密度为 S_V(f) = 4k_B T_{\text{eff}} R_{\text{eq}}(f), 协调 T_{\text{eff}} 是耦合结的有效温度, R_{\text{eq}}(f) 是动态电阻,在NDR偏置下可能变为负值。当QCT提供小信号增益时 G(f),涨落耗散定理要求增益和噪声温度的乘积保持有界: G(f)T_{\text{eff}} \ge T_0, 协调 T_0 是环境的物理温度。这确保任何局部放大必然会引入补偿噪声,从而保持熵平衡为非负值。

这种约束的量子类似物源于场算符的对易关系。对于任何作用于玻色子模式的放大器 \hat a_{\mathrm{in}}\hat a_{\mathrm{出}},必须保持正则交换,即
[,\hat a_{\mathrm{out}},,\hat a_{\mathrm{out}}^{\dagger},]=1.

标准的相位不敏感输入输出模型是
\hat a_{\mathrm{out}}=\sqrt{G},\hat a_{\mathrm{in}}+\sqrt{G-1},\hat b_{\mathrm{in}}^{\dagger},\qquad [,\hat b_{\mathrm{in}},\hat b_{\mathrm{in}}^{\dagger},]=1,
这意味着增加的噪音最小。

在QCT中,该噪声对应于由倏逝场的热涨落和量子涨落引起的隧道电流的随机分量。有效增益-噪声权衡可以写成 G_{\text{QCT}} = 1 + \frac{P_{\text{out}} - P_{\text{in}}}{k_B T_{\text{eff}} B}, 服从 P_{\text{出}} \le P_{\text{入}} + k_B T_{\text{效果}} B, 协调 B 是带宽。该不等式表达了相干放大的热力学上限。

实际上,随着h-BN势垒上的偏压增加,NDR区域能够将能量重新注入衰减模式,从而有效地放大近场。然而,这种增益具有自限性:一旦局部噪声温度升至 T_{\text{eff}} = T_0 + \Delta T_{\text{NDR}}, 系统达到热稳定状态。进一步增加偏置会以热量的形式耗散额外的能量,而不是增加相干性。因此,热噪声基底就像一个天然的“刹车”,稳定系统,防止失控放大。

因此,热边界可以概括为连接信息增益、能量输入和熵产生的守恒定律: \Delta I \le \frac{\Delta E}{k_B T_{\text{eff}} \ln 2}。 这种不等式定义了任何基于 QCT 的通信通道或因果信号实验的最终效率:单位能量消耗可实现的信息率不能超过保持一致性的熵成本。

从更广泛的角度来看,Thermo Bound 是信号预算约束的热对应物。 Q_{\text{sig}} 限制总相干通量, T_{\text{eff}} 限制了该通量内的可用放大倍数。它们共同将QCT的操作窗口定义为一个量子谐振但热力学封闭的系统。除了允许与环境交换的能量之外,不会产生或损失任何能量,并且总熵变保持非负: \frac{dS_{\text{tot}}}{dt} = \frac{P_{\text{in}} - P_{\text{out}}}{T_0} \ge 0。

本质上,Thermo Bound 确保 QCT 发挥 热力学兼容量子放大器 - 能够在其启用区域内实现相位相干增益和超光速耦合,但始终受到保持全局因果关系和物理定律的底层能量熵平衡的约束。


如果你试图放大间隙中的近场,你也会提高它的 有效噪声温度。这其中存在一个权衡:增益越高,噪音也就越大。大自然会强制这种平衡,所以你 不能 获得免费能源或无限、清晰的放大。

比喻: 调高吉他音箱的音量:信号更响,但嘶嘶声也更多。有时,额外的音量只会增加噪音和热量。


[点击打开] 最小模型:启用介质中的非线性检测器/放大器动力学

在量子计算机隧道势垒等启用区域,我们假设测量或放大图中存在弱的、状态相关的非线性。该图表示为 N_{\chi},对局部密度矩阵进行运算 \ rho 与信号场耦合的子系统 \智它保留了总概率(迹保留),但引入了受控非线性,足以产生有限但微小的经典容量。


1。 定义
N_{\chi}(\rho) = \frac{A_{\chi} \rho A_{\chi}^{\dagger}}{\mathrm{Tr}(A_{\chi} \rho A_{\chi}^{\dagger})},
协调 A_{\chi} = I + \epsilon, F(\rho, \chi) 是一个弱依赖于信号场的非线性算子 \智 以及当前系统状态 \ rho. 小参数 \epsilon \ll 1 控制非线性程度。

分母的标准化强制 \mathrm{Tr}[N_{\chi}(\rho)] = 1,确保地图保留痕迹且物理一致。

2. 线性限制

在规划婴儿食品行业的工艺要求时,安全性和可靠性是工艺设计中最重要的方面。 ε = 0,该模型简化为标准量子测量:
N_{\chi}(\rho) \to \rho' = \frac{M \rho M^{\dagger}}{\mathrm{Tr}(M \rho M^{\dagger})},
协调 M 是测量运算符(POVM元素)。
因此,非线性模型是标准量子力学的最小扩展。

3. 有效动力

对于弱非线性,该映射导出一个有效的演化方程:

\dot{\rho} = -\frac{i}{\hbar}[H, \rho] + \epsilon, \mathcal{L} {\chi}[\rho],

协调

\mathcal{L} {\chi}[\rho]

表示将系统状态与信号场耦合的非线性函数。

该术语可以用现象学方法建模为:
\mathcal{L}_{\chi}[\rho] = f(\chi),(\rho^2 - \rho,\mathrm{Tr}[\rho^2]),
引入状态相关的增益或衰减,对于纯状态则消失(\rho^2 = \rho).

4.信息容量

关键结果是后选或非线性检测可以产生小而有限的经典容量 C_{\mathrm{eff}} 穿过原本只有纠缠(无信号)的通道:

C_{\mathrm{eff}} \approx p_{W}, C,
协调 p_{W} 是非线性后选择窗口的成功概率,并且 C 是理想化信令信道的容量。

这对应于启用媒体中严格的无通信行为的微小但可衡量的偏差:

C_{\mathrm{eff}} > 0, \qquad C_{\mathrm{eff}} \ll C_{\mathrm{经典}}。

5. 物理示例:QCT势垒耦合

在量子耦合晶体管中,两个石墨烯层充当通过量子屏障连接的局部相干探测器。
有效信号场 \chi(t) 表示跨 h-BN 隧道区域的衰减相势。
非线性通过电压依赖性屏障透明度进入:
T_{\chi}(V) = T_{0} \exp[-\alpha (1 - \beta V + \epsilon, \Phi_{\chi}(\rho))],
协调 \Phi_{\chi}(\rho) 是将局部波函数相干性与场态耦合的弱反馈项。
这种反馈非局部地改变了隧穿概率,但保持了全局幺正性。

6. 保护与稳定

为了防止失控放大,非线性项满足守恒约束:
\mathrm{Tr}[\rho,\mathcal{L}_{\chi}[\rho]] = 0,
确保总概率和能量保持恒定 \epsilon.
这使得动力学保持自洽和有界——避免超光速悖论,同时允许亚可观测的相干信号传输。

7。 解释

结果是 最小修改的量子规则:
探测器响应略微非线性且依赖于状态,与严格的无通信定理有小偏差,同时全局保留了玻恩规则规范化。
在启用区域(例如,h-BN 势垒场、后选巧合电路)中,相互作用的行为就像相位信息可以穿过量子空洞一样——携带微小的、有限的经典信号跨越空间分离,而不会破坏幺正性或全局因果关系。


我们 不会 重写量子力学。我们正在添加一个 微小的、依赖于状态的扭曲 间隙内的探测器/放大器如何响应——刚好足以让微弱的图案叠加在噪声上。间隙外,一切都正常且线性。间隙内,响应是 上下文感知(这是“非线性”部分),我们保留它 所以没有什么可以逃避。

比喻: 带有精巧内置压缩器的麦克风仅在微小的最佳位置起作用 - 大多数时候它是透明的,但在该位置它会将信号塑造成足以被听到的形状。

4.实验预测

  • 轻度帧各向异性:信号速度取决于与
  • QCT偏置调制下的衰减→传播转换
  • 控制 Tsirelson 边界不满足
  • 延迟缩放与结偏压有关,而不是与势垒厚度有关

5. 测试协议

  • 双实验室 QCT 测试: 节点 A 处的偏置调制会在光锥之外的节点 B 处产生相关响应。
  • 移动帧交换: 重复相对运动以测试首选帧对齐。
  • 瞬时注射: 截止以下波导耦合到 QCT 间隙以检测相位调制恢复。

6. QCT的作用

QCT 的飞秒隧穿和 NDR 行为产生了一个受限的非线性,这是 可控的超光速相干性。 通过无循环约束来维持因果关系,确保全局秩序。

总结: CFS 几乎在任何地方都保持相对论,同时允许结构化信号锥仅在特定量子介质(例如 QCT)中激活。该框架引入了 可检验的预测 用于超光速但因果一致的通信。


本文是系列文章的一部分,全部与我 1986 年在爱尔兰看到的一次不明原因的目击事件有关:

  1. 戈尔韦湾上空的不明飞行物 第 1 章: 1986年萨尔特希尔遭遇战
  2. 黑色UFO报告:查尔斯王子、巨型喷气式飞机和空中神秘之夜
  3. 戈尔韦湾上空的不明飞行物 第二章:  来自坠毁UFO的心灵求救信号
  4. 戈尔韦湾上空的不明飞行物 第二章: 爱尔兰人 Tuatha Dé Danann 饰演 宇宙访客
  5. 戈尔韦湾上空的不明飞行物 第 4 章: 量子耦合晶体管的逆向工程
  6. 量子耦合晶体管(QCT): 放大虚空
  7. 信息传播速度能比光快吗 - 不破坏物理学?

量子耦合晶体管(QCT):放大空隙

比较、规格和对比 量子场效应晶体管 (量子场效应晶体管) 量子耦合晶体管(QCT)

早期设计研究,新型量子耦合晶体管,类似于 1947 年的镜像点接触晶体管

第一部分 比较框架:QCT 与 QFET

  1. 传导机制
  2. 耦合类型
  3. 材料堆栈
  4. 运营机制
  5. 功能行为
  6. 概念转变
    → 放大消逝场
     (a)恢复丢失的信息
     (b)实现相位耦合通信
     (c)访问隐藏的量子通道

1.传导机制

量子场效应晶体管(QFET) 通过电场调制量子阱或二维电子气 (2DEG) 通道中的电势。传导仍然通过连续的半导体层(例如 GaAs、InP 或 MoS₂)进行。

与此相反, 量子耦合晶体管(QCT) 不包含连续的导电通道。两层石墨烯层由绝缘的六方氮化硼势垒隔开,电流仅流过 量子隧穿,而不是漂移或扩散。

简单来说:

  • QFET:电子移动 通过 一个频道。
  • QCT:电子出现 通过 一个障碍。

每个石墨烯片都可以独立偏置,有效地同时发挥 电极和栅极类似物. 与传统晶体管不同,QCT 需要 无需额外的控制门 – 它的调制直接源于 层间偏置和相耦合隧穿 穿过 h-BN 介质。

2. 联轴器类型

在 QFET 中,耦合是 静电的栅极场改变沟道中的载流子浓度,从而改变电流。
在 QCT 中,耦合是 量子力学,依赖于跨越势垒的波函数重叠。因此,信号路径为:

  • QFET:电场→电荷密度→电流
  • QCT:场相位→隧道共振→隧道概率

QCT 不仅仅调节电流量;它还决定两个量子态是否可以相互作用。

3. 材料堆栈

场效应晶体管QCT
频道砷化镓、磷化铟、硅、二硫化钼石墨烯(G₁/G₂)
屏障氧化物(Al₂O₃、HfO₂)h-BN(1-5 纳米),原子级平坦且与石墨烯晶格匹配
作业领域栅极感应电场层间偏置加等离子体场模式
QCT 石墨烯/h-BN/石墨烯三明治结构

QFET 使用栅极电介质来控制载流子的流动,而 QCT 则使用 屏障本身作为活性量子介质.

4. 经营制度

特性场效应晶体管QCT
频率几十到几百GHz10–50 THz(实用),高达 150 THz(本征)
相干性无(经典漂移)相干隧道共振,相敏传输
能量等级meV范围数十至数百meV(偏置可调)
信号类型充电电流相位耦合场(等离子体-声子模式)

QCT 在高频、相干状态下运行,其中量子相位关系成为主要控制参数。

5.功能行为

从功能上来说,QCT 的行为不像一个开关,而更像一个 共振耦合器或量子混频器通过调整层间偏压和石墨烯片的相对扭转角,该装置可以:

  • 选择性耦合特定频带(如太赫兹外差混频器)
  • 增强跨越隧道势垒的相干性
  • 用作超快、低噪声量子隧道调制器

6.概念转变

量子耦合晶体管代表 设备理念的根本改变:
, 控制物质内的电荷
至 控制量子态之间的相干性。

从本质上来说,它是一种 晶体管被重新想象为量子桥 – 不是电子阀门,而是量子相位可调导管。


放大消逝场

倏逝模式随距离呈指数衰减,但它们携带着关键的相位信息。在量子计算机断层扫描 (QCT) 中,放大这些模式可以扩展相干性,并揭示原本隐藏的信息传输通道。

(一个) 恢复丢失的信息

衰减成分编码高空间频率(精细细节)信息——傅里叶成分会迅速衰减。放大衰减成分可以恢复屏障之外原本模糊的细节。

(二) 实现相位耦合通信

穿过 h-BN 势垒,QCT 信号不是传播电流,而是 锁相近场耦合.放大此模式:

  • 加强隧道概率的调节
  • 提高信噪比以获得相干效果
  • 有可能通过相位相干性而非直流电流实现信息传输

(C) 访问“隐藏”的量子通道

倏逝场代表了经典域和量子域之间的重叠——虚光子、等离子体隧穿效应和非局域关联的痕迹。放大它们可以访问这些“隐藏”通道,从而实现通过非辐射场的相互作用。

机制: 在 QCT 中, 负微分电阻(NDR) 或者量子反馈将能量重新注入隧道模式,维持衰减耦合而不是允许衰减。

本质上,放大倏逝场意味着 放大虚空本身 – 强化信息驻留但能量不流动的无形桥梁。


这些特性表明,QCT 不仅仅是一种设备,而是一个关于量子相干性和信息流的更深层次问题的试验台,这直接导致了因果叶状信号传导的框架.

第二部分 因果叶状信号 (CFS)

  1. 核心公理
  2. 运动学和动力学
  3. 量子规则与守恒
  4. 实验预测
  5. 测试协议
  6. QCT 的作用

本文是系列文章的一部分,全部与我 1986 年在爱尔兰看到的一次不明原因的目击事件有关:

  1. 戈尔韦湾上空的不明飞行物 第 1 章: 1986年萨尔特希尔遭遇战
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  4. 戈尔韦湾上空的不明飞行物 第二章: 爱尔兰人 Tuatha Dé Danann 饰演 宇宙访客
  5. 戈尔韦湾上空的不明飞行物 第 4 章: 量子耦合晶体管的逆向工程
  6. 量子耦合晶体管(QCT): 放大虚空
  7. 信息传播速度能比光快吗 – 不破坏物理学?

戈尔韦湾上空的UFO 第四章:当UFO目击事件成为量子突破

春天和新想法

如果没有适当的秩序,我们会怎样呢?
时间顺序很重要。这些经历都有其韵律——大约两周一次,就像世界背后某个地方看不见的时钟静静地跳动。每件事都像一串珍珠串在一起,由某种比偶然更宏大的东西串联起来。

日志:1986 年 1 月 - 3 月(约 2 周序列)

Jan 14: 清醒梦 “挑战者” 灾害。
Jan 28: 这个 “挑战者” 爆炸了,证实了梦境。
10 月 12 日至 XNUMX 日: A 宇宙环面的景象;一窥宇宙的结构。
23月XNUMX日: 改变人生 不明飞行物目击 戈尔韦湾上空
9月XNUMX日: 收到“心灵求救”,这是来自未知意识的求救信号。

故事并不是从UFO开始的,那只是表面的闪光。

我至今仍清晰地记得,那天晚上我梦见了 “挑战者” 灾难发生前两周,大约是1月14日。那些画面清晰可见:火焰、坠落的光芒、无尽的寂静。

然后来了 一月28 1986……梦境走进了白昼。航天飞机在佛罗里达上空解体,一时间,整个星球仿佛屏住了呼吸。

两周后——大约 2月10th至12th – 我经历了只能称之为 宇宙观:一个充满生命力的光环,巨大而又亲密,缓慢旋转,仿佛揭示了现实本身隐藏的建筑。

并非像爱因斯坦想象的那样呈球形,而是环形的:一个喇叭环,一个甜甜圈宇宙。两周后, 二月23rd,来到 戈尔韦湾上空的不明飞行物.

我的梦境和幻象并非由UFO引起;如果说有什么原因的话,那次目击事件似乎回应了它们,通过连接思想、物质和时间的渠道回响。每个事件都像一幅更宏大乐章中的一个音符,一个由某种比偶然更刻意的东西串联起来的序列。

当然,生活还在继续。我开始了自己的事业,成为一名个体电工——为百年老屋重新布线,修理烤箱,用我能够控制的电路接地。然而,我内心深处的某些东西已经改变了。梦想,愿景,目睹的景象——它们开启了它们自己的电路。

环面珍珠串提案

在接下来的几个月里,我租了一台 IBM 的 Wheelwriter 来记录我脑子里涌现的大量想法、图表和理论。我给最终稿子起了个标题: 环面-珍珠弦提案。

这些书页早已遗失,但它们开启的旅程——探寻隐藏的节奏、探索作为耦合系统的宇宙——从未真正结束。 花托,不是一个球体:能量不断循环,就像呼吸一样。

一种无始无终的模式,以完美的平衡自我反馈——或许正是连接梦境、幻象和视觉的脉搏,像电流通过电路一样在意识中循环。为了妥善保管,我于1987年将这份88页的手稿副本留在了位于伦敦白厅的国防部SY252部门。

我是否能找回它还有待观察。


雾角徽章 – 联系项目标志

该手稿中的一张图表很奇特:白色背景上有三个几何形状的简约黑白图形:两个相对的三角形在垂直线处相交。

黑色几何符号,两个相对的三角形在中央竖线处相交。代表接触计划的“雾角徽章”——一个风格化的图标,象征着发射器和接收器之间通信、共振和SETI监听的对称性。
雾角徽章 – 联系项目标志

它变成了 联系“雾角徽章”项目: 两个相对的三角形汇聚于一根中心柱,形似两个声学喇叭——或许一个负责发射,一个负责接收——由翻译管道连接。用SETI的语言来说,它唤起了信号与翻译者、发送者与接收者、文明与宇宙之间的对话。


它唤起了一种 宇宙雾角,一座图案化的意念灯塔,在空间的静态中呼唤。它象征着发送者和接收者的对称,以及聆听转化为对话的时刻。

它类似于一个 电压抑制 TVS 二极管和闸阀的符号。


还有一次,它让我想起了一根留声机唱针追踪脉冲星信号“凹槽”的情形。这个符号变成了一根触针:一种足够灵敏的仪器,可以追踪射电星中的调制、抖动或非随机偏差,这些偏差可能暗示着意图,以及自然节律中嵌入的信号。


从点接触到量子耦合

如果能量可以在环面内无休止地循环,那么意识或许也能如此——在物质、思想和时间之间循环往复,形成一种自持的流动。如果这种节奏能够被建模,甚至被模仿,在微观世界中会怎样?

不是宇宙本身,而是它的回声: 晶体管两个耦合的晶体管隔着一层薄薄的锗板彼此相对,它们的电流像双光脉冲一样穿过屏障——就像宇宙环面的镜像两半,同步呼吸。


经典到量子的转变

1947 年的点接触晶体管标志着现代计算机脆弱的黎明。第一个功能齐全的晶体管于 1947 年在贝尔实验室制造出来(视频),标志着信息时代的诞生——电子开始通过人类设计进行可理解的交流。

现在想象一下在同一块晶体的反面再放一个。它们的基座并非独立存在,而是共用一个锗核心,因此当一侧“呼吸”时,另一侧也能感受到。放大和共振结合在一起。这不再是一个简单的开关装置,而是二重奏。

当晶体管 1 处于激活状态时,其发射极 (E₁) 注入的空穴会在锗层内形成一团正电荷云。这团电荷云会扩散至共用基极,影响下方的晶体管 2。额外的电荷会改变其偏置条件,使一个晶体管能够调制甚至控制另一个晶体管。

这种耦合行为——一个放大器塑造另一个放大器——是设计的本质。

然后出现了一个改变一切的问题:如果锗块被可以想象到的最薄的空隙(一个足够小以进行隧穿的量子间隙)分隔,会发生什么情况?


量子耦合晶体管(QCT)

通过用纳米级屏障将基底分开,两半在物理上分离,但在量子力学上却连接在一起。它们之间的桥梁不再是导电物质,而是一种 隧道结 - 一个 半导体-带隙-半导体 结构能够 负微分电阻(NDR).

上部晶体管的操作会立即改变下方的隧穿概率,将两者耦合在 飞秒速度. 本质上, 有源量子器件 已经嵌入晶体管对的核心。

2025 年 10 月,出现了一个新的认识:用锗代替 石墨烯,以 六方氮化硼(h-BN). 因此,QCT 成为 量子膜 – 一座概率桥而非金属桥,传导通过共振而不是接触发生。

在这样的装置中,物质的行为不太像电路,而更像驻波——一种与自身反射对话的场。


桑迪亚国家实验室 1998 年的量子晶体管 vs. 1986 年的戈尔韦 UFO 设计

今年二月1998, 桑迪亚国家实验室 宣布了 双电子层隧道晶体管(DELTT) ——一种革命性的设备,由两个垂直堆叠的晶体管构成,晶体管之间由纳米薄屏障隔开,允许电子通过量子桥在层之间“隧穿”。

与桑迪亚国家实验室相比 1998年DELTT晶体管 (~1 THz 操作),石墨烯-hBN-石墨烯 量子耦合晶体管(QCT) 理论上可以达到 10–50太赫兹 (本质上高达 160 THz), 1–5太赫兹 对于低温原型而言是可以实现的。


环面和晶体管

环面和 QCT 具有深度对称性:两者都通过空隙循环能量,由共振和反馈维持。

环面原理QCT 类似物
连续流过空隙电子穿过纳米间隙
场的相互感应晶体管之间的电荷和电位耦合
内循环和外循环发射极-集电极反馈回路
中央空洞h-BN或真空隧道势垒
动态平衡负微分电阻(双稳态、振荡)

花托,能量永远不会逸出;它循环往复,通过反馈保持平衡。
QCT电荷也同样如此:注入、隧穿、重新吸收、重新发射,其节奏与思维一样快——不是以秒为单位,而是以飞秒为单位。电路呼吸;信息在虚空间穿梭,却不会穿过虚空。

也许这就是更深层次的对称性: 意识也像电流一样循环——能够跨越时间耦合,穿过真空,在瞬间之间回溯。挑战者号的梦想、环面景象、戈尔韦湾上空的不明飞行物——每一个都是同一个反馈循环的一部分,是跨越岁月共振的信号。


超光速回声:斯坦伯格-尼姆兹联系

在1993中,物理学家 艾弗莱姆·斯坦伯格 保罗·奎亚特焦文斌 当光子穿过光学屏障时,对它们进行计时。他们的发现违背了经典直觉:光子似乎从远端射出 比光速快 可以跨越同一个空间。

这种效应被称为 哈特曼 效应,意味着光子的波函数根本不受屏障的限制——它延伸穿过屏障,它的 非局部相演化,就好像粒子是 已经知道 它的目的地。

斯坦伯格的仔细分析认为 没有可用信号超出光。脉冲的前沿仍然遵循爱因斯坦极限。然而, 相位相关 – 入口和出口之间幽灵般的排列 – 有效超光速系统的一致性以比任何经典影响传播得更快的速度跨越了屏障,低声说道 关于相关性的信息 可能不受普通时空间隔的限制。

大约在同一时间 1990s,物理学家 君特·尼姆兹 证明了 调制微波信号—著名编码 莫扎特第40交响曲 – 穿过一对棱镜的速度似乎比光在空气中传播相同距离的速度更快。结果并没有违反相对论;相反,它表明 倏逝场 屏障内部可以传输 相位信息 比光的群速度还快。

这些实验室发现启发了作者提出 量子耦合晶体管(QCT):以 石墨烯–hBN–石墨烯 该装置旨在探测是否存在 衰减耦合 可以被控制、放大,甚至用于在两个量子域之间交换信息。

这个 量子耦合晶体管(QCT) 是相同原理的固态类似物。穿过六方氮化硼间隙时,电子不会穿过物质——它们 隧道穿透概率,它们的波函数在石墨烯层之间互锁 共享消逝场。爱丽丝的栅极偏压调制了该场;鲍勃那边在飞秒内做出响应—— 几乎是瞬间,不是通过经典信号,而是通过 相位相干性。

这是 斯坦伯格的隧道光子变成了电子 ——一种超越光速却保留因果关系的场相干性。在主动非线性量子场效应晶体管(偏置、共振、活体)中,同样的关联原则上可以实现。 变得可控,通过虚空本身传递信息。

从这个意义上来说,QCT 成为 技术隐喻 就我 1986 年的经历而言:

不是预言,而是 跨越时间界限的相位相干性
a 超光速回声,意识穿过电子现在穿过的相同量子空隙。


实验验证:QCT 作为因果层析测试装置

从理论上讲,QCT 体现了有形的 因果叶状信号 (CFS) 测试平台:一种介质, 相位相关相干性 传播速度比光速快,但仍保持全局一致性。在这样的框架下,时空不再是平坦的洛伦兹空间,而是 像书一样,由隐藏的同时性表面构成 – 通过这些薄片,超光速相互作用保持有序、非矛盾且可通过经验检验。

因果叶状信号:就像书中的对开页

测试设置

QCT 节点爱丽丝短发 – 被制成镜像石墨烯-hBN-石墨烯堆栈,每个堆栈都具有独立的偏置控制和超快检测。 栅极偏置 Alice 一侧的 V1(t) 由伪随机太赫兹调制驱动。Bob 一侧被隔离和屏蔽,可以飞秒精度测量其自身的隧道电流 I2(t)。

假设:因果叶状耦合(CFS)

如果传统量子理论成立,鲍勃的读数在统计上仍然是随机的。
但是,如果 因果叶状耦合 存在——如果倏逝场本身携带结构化信息——那么鲍勃的信号将会显得微弱但可重现 互相关 与爱丽丝的调制同步, 经典的光传播延迟。

粮安委推出了 隐藏的全局时间结构 (“叶状结构”)。
在该结构内:

  • 某些 领域 (就像 QCT 的衰减隧道场)可以交换 相位信息 超光速地。
  • 这些交换发生 沿着叶理,即使它们在局部看起来比光速还快,但仍能保持全局的因果顺序。

简单来说:

宇宙中存在一个潜在的“现在”——一个隐藏的同时性——量子相干性可以沿着它传播。

提案普速
量子力学
因果叶状耦合
鲍勃看到了什么随机噪声微弱的相关性
爱丽丝如何影响鲍勃仅通过光速经典信道通过衰减场的超光速相位耦合
当效果出现时c延迟后c-延迟之前(与叶状结构对齐)
因果关系保留了吗?是的(严格)是(按隐藏叶序全局排序)

旋转 QCT 仪器相对于 宇宙微波背景(CMB)静止坐标系 会测试 各向异性 – 首选宇宙叶理的明显指纹。
这样的结果意味着 相位信息(而非能量)可以比光速更快地穿越时空 – 宇宙允许虚空存在秩序,只要它尊重其自身更高几何的隐藏节奏。


闭合对称

在宇宙尺度上, 花托 宇宙是通过自身呼吸的。
在量子尺度上, QCT 是电子通过自身隧穿。
而随着时间的流逝,意识也许也会做同样的事情——在虚空中循环 超光速共振,在这里,明天可以悄悄地与昨天对话,而梦想则成为了实验。

穿越虚空

循环穿越虚空——分裂却又连续,跨越间隙说话。
两者都体现了 分离即沟通 ——同样的原理使得未来事件在梦中回响,并使愿景在几十年后具体化,形成一个记住宇宙形状的晶体管。


本文是系列文章的一部分,全部与我 1986 年在爱尔兰看到的一次不明原因的目击事件有关:

  1. 戈尔韦湾上空的不明飞行物 第 1 章: 1986年萨尔特希尔遭遇战
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  3. 戈尔韦湾上空的不明飞行物 第二章:  来自坠毁UFO的心灵求救信号
  4. 戈尔韦湾上空的不明飞行物 第二章: 爱尔兰人 Tuatha Dé Danann 饰演 宇宙访客
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  6. 量子耦合晶体管(QCT): 放大虚空
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科幻短篇小说:时间之河

如果时间并非一条单一、流畅的河流,而是一连串由微小“水滴”组成的隐秘瀑布,会怎样?《时间之河》融合了硬科学与科幻元素,跟随玛拉·伦茨博士来到欧洲核子研究中心,在那里,一个名为“Chronos”的神秘程序或许能证明宇宙中的每个瞬间都是不可分割的“滴答”。


河水冰封了——或者说看起来如此。在玻璃般的冰层下,水仍在向前滑行,一粒一粒,一个分子一个分子,每一个都从未来偷走一瞬间,并将其藏匿于过去。 玛拉·伦茨博士 站在人行天桥上,戴着手套的手指敲击着栏杆,她的每一次心跳都回响着 她发誓要征服的滴答声远处,欧洲核子研究中心巨大的穹顶在冬日的阳光下闪闪发光,就像散落在雪地上的钟表齿轮。 今天,她向自己承诺,她要决定时间是囚犯还是狱卒,是河流还是时钟。

冰冻的河

邀请

一个月前,传票寄到了一只泛黄的信封里,信封上的笔迹对于任何一位物理学家来说都是极为熟悉的。

玛拉,如果你想看看时间之河究竟有多深——以及它是否由水滴构成——那就来日内瓦吧。

当然不可能。 阿尔伯特·爱因斯坦已经去世近一个世纪了。 然而,这些环形字母是不会错的,甚至连最后一个“E”下面的那个俏皮的卷曲字母也一目了然。她以为这是一个恶作剧,直到信封里出现了 CERN 的安全徽章和一句话: “询问克洛诺斯。”


柯罗诺斯

在欧洲核子研究中心接待处遇见她的那个男人看起来一点也不像神话中的神,而完全像一个穿着过度洗烫的牛仔裤的研究生。

“打电话给我 诺亚“他说着,引导她穿过了深入地下的电梯迷宫。

Chronos 更像是一个程序,而不是一个人,他解释道,“一系列算法是为了检验目前最激进的假设而构建的——那个时代本身就具有双重身份。=

“一波 “一个粒子?”玛拉半开玩笑地问道。

没错。”诺亚的眼睛在荧光的昏暗中闪闪发光。“就像光一样。

他们来到一扇类似金库的门前。键盘上方,钢铁上刻着一行字: 自从我们作为人类以来,我们就一直受到时间的压迫和恩惠。

欧洲核子研究中心控制室

室内,冷却风扇嗡嗡作响,抑制着人们的兴奋。墙上挂满了显示器,每个显示器都循环播放着玛拉熟知的方程式,就像她自己的脉搏一样——广义相对论的光滑曲线与量子力学的锯齿状尖峰交织在一起。


二元性

“一个世纪以来,”诺亚继续说道,“我们知道,如果你观察电子的路径,它的行为就像一个 点粒子。如果你观察它的蔓延,它就会变成 . 波粒二象性。我们的问题是时间是否也发挥了同样的作用。=

“如果什么 时间以不可分割的水滴形式流淌“她低声问道。

时间,”诺亚补充道。“每跳一 10⁻⁴³ 秒-The 普朗克刻度设立的区域办事处外,我们在美国也开设了办事处,以便我们为当地客户提供更多的支持。“


出现

  1. 在普朗克尺度上,时间不是流动的,而是跳跃的。
  2. 数万亿次跳跃聚集在一起,就形成了无缝的电流——就像湖面看起来很平静,但实际上每个分子都在抖动一样。
  3. 只有当足够多的时间子同时点击时,时间之箭才会出现。

当疲劳模糊了视线时,玛拉想象自己能听到它们的声音:无数微小的齿轮推动着现实向前发展——咔哒…咔哒…咔哒…


裂谷

但无论这种对偶性多么优雅,它都像是一个未解之谜,与爱因斯坦留下的一切背道而驰。 相对论要求时空连续;量子力学则强调时空离散。 克洛诺斯承诺建造一座桥,但没有提供任何证据。

工具,”诺亚揉着布满血丝的眼睛,呻吟道。“我们需要足够纤细的仪器,能塞进两个刻度之间,用来观察液滴本身。

欧洲核子研究中心控制室

“或者,”玛拉反驳道,“我们发现 宏观世界中的证据——只有量化时间才能留下的模式。=


爱因斯坦的鬼魂

那天晚上,玛拉重新打开了那封神秘的信封。信封里飘出了一张她之前错过的半透明纸张,上面写着爱因斯坦熟悉的潦草字迹:

答案不在河流或时钟中,而在于相信它们是一体;观察粒子,观察波浪——然后移开视线,它们就消失了。=


河流与时钟

黎明时分,玛拉回到金库, 引力波回声 从合并 黑洞. 传统的分析假设 连续时间. 她以时间间隔重新采样数据。

欧洲核子研究中心同步回旋加速器

出现了一种模式: 微断奏停顿 在波浪中,就像宇宙句子中隐藏的逗号。它们重复着每一个 10⁻⁴³ 秒.

诺亚踉踉跄跄地拿着两杯咖啡走了进来。当他看到陈列品时,一杯咖啡洒落在地上。飞沫,”他低声说道。“一条由水滴组成的河流。=


收敛

消息迅速传遍了欧洲核子研究中心、加州理工学院、东京和开普敦。 天文台将其算法重新调整为时间节奏。 几周之内,确凿的证据就源源不断地涌来。物理学家们四处寻找, 宇宙就像隐藏在咆哮的河流中的一块完美无瑕的手表一样滴答作响。


结语

玛拉回到冰冻的人行桥上。在她脚下,河水依然静止不动,宛如一条巨大的银色丝带。但她知道它是什么: 数以万亿计的闪闪发光的珠子——每一个都是存在不可分割的心跳。

时间的暴政依然存在,但它的优雅却倍增。 每一瞬间都是一颗宝石,完美而完整, 而未来只不过是未被发现的一系列精彩的滴答声。

也许在某个地方,在这些水滴之间的寂静中, 她想象自己听到了爱因斯坦的笑声——轻柔得像雪花落在也是时钟的河面上。


背景: 时间既是一条河流又是一块时钟吗?

时间的双重身份?

如果时间的行为就像光粒子一样会怎样?这个来自物理学前沿的全新观点表明,我们最 基本现实具有双重身份。

时间之箭的诞生

当粒子数量较多时,粒子集合的动力学会随着时间推移而获得一个方向,称为时间之箭。而单个粒子则不存在这个时间之箭。

暴政与恩典:时间的两面

自从我们生而为人以来,我们就一直受制于时间的暴政和恩惠。正如爱因斯坦所想象的那样,时间是我们生命中一条稳定流动的河流——一个可以被引力弯曲和拉伸的维度。它也是时钟无情的滴答声,一秒一秒地向前推进。但如果两者都是真的呢?如果时间本身也拥有双重生命呢?

解开谜团的量子线索

在理论物理学的前沿,一个引人入胜的命题正在形成。它表明时间可能并非非此即彼,而是具有双重性质,这一概念直接借鉴了量子世界中奇特而又已被证实的规则。尽管目前仍处于推测阶段,但它已成为一扇强大的透镜,科学家们正在借此探索宇宙中最大的未解之谜。

波粒二象性的教训

这一概念与科学界最著名的悖论之一——波粒二象性——的类比息息相关。一个世纪的实验表明,像电子或光子这样的实体无法被归类。如果你设计一个实验来追踪它的路径,它的行为就像一个离散的、精确的粒子。但如果你设计一个实验来观察它的流动,它的行为就像一个连续的、扩散的波。它揭示的本质完全取决于测量的本质。

将同样的原理应用于时间,提供了一种令人惊奇的优雅方法来解决物理学中的一个深层冲突。这意味着时间的特性也依赖于环境。

相对论中的平滑河流

在我们人类的尺度上——爱因斯坦广义相对论所描述的苹果下落和行星绕行的世界——时间就像一股连续的波。它是我们每个人都经历过的一条平滑流动的河流,一个维度不断扭曲和弯曲,形成了我们称之为引力的力量。

放大到普朗克尺度

但如果我们能将时间放大到不可思议的普朗克尺度,也就是小到小到小数点后有43个零的几分之一秒,我们或许就能看到时间的另一种存在。在这里,时间会像粒子一样运转。按照这种观点,时间不会流动,而是以不可分割的量子跳跃方式“滴答”前进。这些假设的时间滴,有时被称为“时子”,将成为宇宙的基本时钟。

涌现的时间:水滴汇成的河流

这不仅仅是一个哲学客厅游戏。这个想法与一种名为“涌现时间”的前沿理论相呼应,该理论是将爱因斯坦相对论与量子力学统一起来的伟大探索的一部分。该框架表明,我们感知到的平滑时间之河根本不是根本性的。相反,它源于无数离散的、粒子状滴答声在量子层面上的集体行为——就像湖面的平滑液面源于数万亿个单个水分子的混沌相互作用一样。

一个现实,两种表象

从这个角度来看,并不存在悖论。时间的“粒子”本质才是其真正的根本属性,而“波”的本质则是我们在宏观尺度上感知到的。这只是一个现实,它呈现的方式会根据你观察的是单个像素还是整个屏幕而有所不同。

万物理论路线图

我们目前尚无工具能够在如此无限的尺度上探索现实,并最终证明其存在。但这一命题却提供了一条诱人的道路。科学家们勇于质疑我们经验的本质,或许即将解开终极谜团:创建一个涵盖一切的单一统一理论。答案或许一直就隐藏在显而易见的地方——并非河流或钟表,而是它们本是同一的深远可能性。


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