Emergence of space geometries from quantum entanglement

Abstract

DIPLOMOVÁ PRÁCE Petr Lukeš Emergence prostorových geometrií z kvantového entanglementu Ústav teoretické fyziky Vedoucí diplomové práce: Mgr. Martin Scholtz, Ph.D. Studijní program: Fyzika Studijní obor: Teoretická fyzika Praha 2019 Abstrakt: Jedním z nejdůležtějších problémů současné fyziky je propojení kvan- tové fyziky a obecné relativity. Tato práce se snaží řešit zjednodušenou verzi tohoto problému. Nejdříve je zdůrazněna úloha entropie jako jevu, který je v kvantové fyzice i OTR dobře teoreticky prozkoumaný. Poté jsou shrnuty některé méně intuitivní vlastnosti entropie, zejména její závislost na povrchu, ne objemu. Tato vlastnost je podrobněji studována jak z pohledu relativistického, tak kvanto- vého. Poté následuje popis jednoduchého kvantového modelu, který by mohl být interpretován jako geometrie. Tato interpretace je založena na vzájemné informaci určitých podsystémů celkového Hilbertova prostoru. V závěru jsou prezentovány výsledky některých výpočtů v rámci tohoto modelu.

MASTER THESIS Petr Lukeš Emergence of space geometries from quantum entanglement Institute of Theoretical Physics Supervisor of the master thesis: Mgr. Martin Scholtz, Ph.D. Study programme: Physics Study branch: Theoretical physics Prague 2019 Abstract: Connecting the field of Quantum Physics and General Relativity is one of the main interests of contemporary Theoretical Physics. This work attempts to find solution to simplified version of this problem. Firstly entropy is shown to be a good meeting point between the two different theories. Then some of entropy's less intuitive properties are shown, namely its dependence on area, not volume. This relation is studied from both Relativistic and Quantum viewpoint. After- wards there is a short description of a quantum model interpretable as geometry based on the information between its subsystems. Lastly, results of computations within this model are presented.