然而，如何进一步统一引力论和量子论呢？物理学家花了很多年的时间，都摸不着头脑。诸如超弦理论、超对称理论等“超级”理论也在不断努力，尝试寻找突破口。
近些年发展出的量子引力论，也许是一条可能的蹊径。思路很简单，既然N-1维的表面可以找到N维的内涵信息，那么当N维表面的性质令人困惑不解的时候，何不构造一个N+1维的虚拟世界去描述这个N维的现实呢？
我们希望理解的量子物理世界，是具有1023数量级的多体系统，各种相互作用非常复杂。然而，我们可以通过引入一个更高维度的引力场，它是非量子化的，用我们熟知的广义相对论来描述就足够了。把高维度的引力场内涵做一个简单的全息投影，就可以得到低一维度表面的量子多体物理，引力论和量子论就这样给完美结合起来了！只要选择合适，在新的世界就有可能更加容易寻找到我们要的答案。因为N+1维的空间性质总是可以投影到N维表面，所以，即使N+1维空间里可能并不是那么真实，比如存在一个负的宇宙学常数等，也能保证在N维表面它是对的。这种情况反过来也成立，比如一个三维世界里发生的引力事件——苹果落地，那么在二维表面就会出现投影信息，只要找到合适的解码方式，就能判断三维世界发生了什么 (图4)。
图4.三维世界中引力事件在二维表面的信息投影(张宏宝提供)
这种用引力内涵来表征量子表面的方法十分灵活高效，事实上，它已经可以用于解释我们在现实世界看到的许多复杂现象。比如在量子色动力学，凝聚态物质中如超导、超流、密度波等多体相互作用，以及冷原子中的玻色-爱因斯坦凝聚等都有非常重要的应用。
例如冷原子系统中，已经进入玻色-爱因斯坦凝聚态的原子犹如一湖平静的量子水面，如果用新的一束激光扰动它一下，就像在水面上投入一颗小石子，原子簇表面就会产生量子化的涡旋和反涡旋，形成量子湍流态。随着时间的演变，这些二维的涡旋会慢慢变少。用全息量子引力论的数值计算，通过引入第三维度的引力场(比如黑洞)，就可以模拟出量子湍流的动力学行为。研究发现实际上涡旋数目的减少，就像正负电子对相遇会湮灭成光子一样，涡旋和反涡旋对儿相遇会湮灭成声子——也就是声音的能量量子(图5)。这个实例表明，相对论世界里的高能粒子湮灭，和量子论世界里的低能粒子激发，有着异曲同工之妙。
图5.量子引力图像下的涡旋与反涡旋(来自《科学》杂志)
图6.凝聚态物质中的“外尔费米子”(来自《科学》杂志)
我们回头到凝聚态物理，更能深入体会到“内涵”与“表面”的妙处。狄拉克方程描述的就是接近光速运动下电子的微观行为，从中可以推论出正负电子对的产生和湮灭，同时预言了磁的世界也同样存在“磁荷”——磁单极子。
多年来，粒子物理学家一直致力于寻找自然界独立存在的磁单极子，然而并未能获得成功。但是，凝聚态物理学家在一种叫做“自旋冰”的凝聚态物质中，发现了磁单极子的存在证据。只不过，此磁单极非彼磁单极，它是一种“准粒子”，不完全等同于电子或夸克这样的基本粒子，实际上是材料内部的电子和它感受到的相互作用复合成一个等效的新粒子。这种“准磁单极子”不仅可以在体内出现，也有机会在材料的表面出现。
最近科学家发现，在一种叫做外尔半金属材料中，材料的内部有着非常特别的内涵——电子的手性存在反常，左旋和右旋的电子不对等。反映到材料的表面结果就是，表面等能量的“准粒子”分布是一段不连续的弧形，又称“费米弧”，费米弧的端点就是两个成对的磁单极子，又称“外尔费米子”(图6)。外尔费米子的发现，意味着我们将来有可能用它实现低能耗、高效率的新型电子器件和拓扑量子计算，世界将因此大不同。
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