物理学家在爱因斯坦方程推导中将引力与量子信息联系起来

爱因斯坦的广义相对论将引力描述为物质和能量引起的时空弯曲。量子理论描述微观世界。Phys.org于2026年10月12日报道的研究表明，引力与量子信息之间存在深刻联系，时空的形状可以追溯到量子场中信息的存储方式。

1995年，物理学家泰德·雅各布森表明，爱因斯坦方程可以从热力学——研究热与熵的物理学——推导出来，就像支配气体的定律从其分子的运动中涌现一样。据Phys.org报道，这表明引力可能并非基本存在，而是可能从某种更深层的东西中涌现。这项发表在《物理评论快报》上的新研究，使用将量子信息与时空几何联系起来的数学方法重构了该推导。

作者使用量子相对熵，而非经典的熵概念。据Phys.org报道，相对熵衡量的是两个量子态能被区分开来的程度，就像把一道经过的波浪与海面持续的涟漪区分开来一样。该研究共同作者、量子场论与广义相对论助理教授阿尔伯特·穆赫博士说：“我们表明，这一量在视界——时空中一个超出之后便无法接收信息的边界——处求值，等于穿过该视界的能量。”

穆赫表示，贝肯斯坦和霍金所阐明的熵与视界面积之间的关系已得到充分确立。他说，将其与相对熵结果结合起来，可直接得出描述量子物质如何使时空弯曲的方程。作者表示，他们发现的意义在于其证明的真正新颖性。他们承认，信息与引力之间联系的基本要素早已为人所知，并表示这种关系往往是通过物理直觉和启发性论证，而非严格的数学证明来呈现的。

据Phys.org报道，该论文以及与作者的广泛交谈表明，这项研究可能为引力的起源提供新线索，这是一个基于他们使用量子相对熵的初步结论。据该报道，熵与引力之间的联系数十年来一直依赖于与经典热力学的类比。作者表示，这项工作是在理解量子引力——即将广义相对论与量子理论统一起来的未决问题——方面迈出的有意义的一步。