http://www.newtonsociety.ru
http://www.newtonsociety.ru
http://www.newtonsociety.ru
ruРус Engen

Новости науки

08.03.2019

Физики, возможно, нашли способ извлечь информацию из черной дыры

Физики, возможно, нашли способ извлечь информацию из черной дырыФизики, возможно, нашли способ извлечь информацию из черной дыры

Черные дыры представляют собой «гравитационных монстров», внутри которых происходит сжатие газа и пыли до состояния крохотной точки. Согласно современной физике, информация о частицах навсегда пропадает после их попадания в черную дыру. Однако в соответствии с результатами нового эксперимента квантовая механика может быть использована для того, чтобы «заглянуть» в черную дыру.

«В квантовой физике информация не может быть потеряна навсегда, - сказал Кевин Лэндсмен (Kevin Landsman), студент магистратуры Объединенного квантового института Мэрилендского университета, США. – Вместо этого информация может быть скрыта или «размазана» среди неразрывно связанных друг с другом субатомных частиц».

Лэндсмен и его соавторы показали, что они могут измерить, когда и насколько быстро информация «размазывается» внутри упрощенной модели черной дыры – что позволило «взглянуть» на те сущности, которые прежде были недоступны для понимания.

В 1970-е гг. знаменитый британский физик-теоретик Стивен Хокинг показал, что черные дыры могут со временем уменьшаться в размерах. Согласно законам квантовой механики, перед горизонтом событий черной дыры – или точкой невозврата – непрерывно рождаются пары субатомных частиц. Одна частица из этой пары падает в черную дыру, в то время как другая частица улетает в сторону от черной дыры и уносит с собой небольшую часть энергии. Таким образом, с течением времени происходит уменьшение массы-энергии черной дыры – ее «испарение» - за счет излучения, называемого хокинговским излучением.

В своем новом эксперименте Лэндсмен и его команда показывают, каким образом можно использовать одну из частиц хокинговской пары для получения информации о частицах, находящихся внутри черной дыры. Поскольку эта пара частиц находится в состоянии квантовой запутанности, состояние одной из частиц пары тесно связано с состоянием второй частицы, и измерение свойств одной из частиц может раскрыть важные свойства другой.

В своей работе Лэндсмен и его коллеги использовали для расчетов состояния частиц, находящихся внутри черной дыры - а точнее, ее упрощенной модели - квантовый компьютер. Квантовый компьютер производит расчеты при помощи запутанных квантовых битов, или кубитов – основной единицы информации в квантовых расчетах. Затем исследователи построили простую модель черной дыры, используя три ядра атома иттербия, которые находились в состоянии квантовой запутанности друг с другом.

Используя другой, внешний кубит, физики смогли выяснить, в какой момент информация о свойствах частиц, находящихся внутри этой тройной системы, «размазывается» между ними, а также оценить степень этой «размазанности». Что еще более важно – расчеты показали, что специфическая связь между двумя отдельными частицами оказывалась крепче, чем связи каждой из частиц этой пары со всеми остальными частицами «черной дыры», пояснили авторы.

Исследование опубликовано в журнале Nature.

Источник


Вы можете комментировать материалы, если зарегистрируетесь на сайте!
Запомнить

На сайте:

Интернет-журнал Ньютоновские чтения
14.05.2018
Лялин Алексей Васильевич
27.12.2017
Владислав Черепенников
Новости наукиПолитикаСолнечная система
Поиск по сайту
Карта сайта
Последнее обновление
18.03.2019 07:13