Fizikai Galėjo Rasti Būdą, Kaip „Atsukti“ Juodoje Skylėje Įstrigusią Informaciją

{h1}

Eksperimentas, kuriame naudojami kvantiniai kompiuteriai, galėtų padėti atskleisti, kas yra juodosios skylės širdyje, ir apeiti seniai egzistuojantį paradoksą apie kosminius objektus.

juodosios skylės iliustracija

Juodosios skylės yra gravitaciniai monstrai, išspaudžiantys dujas ir dulkes iki mikroskopinio taško, kaip puikūs kosminių šiukšlių tankintuvai. Šiuolaikinė fizika diktuoja, kad išgėrus informacijos apie šį reikalą visam laikui turėtų būti prarasta. Tačiau naujas eksperimentas rodo, kad galbūt yra būdas naudoti kvantinę mechaniką, kad būtų galima šiek tiek pažinti juodosios skylės vidų.

„Kiekybinėje fizikoje informacijos negalima prarasti“, - „WordsSideKick.com“ pasakojo Merilando universiteto Koledžo parke esančio Jungtinio kvantų instituto (JQI) fizikos magistrantas Kevinas Landsmanas. „Vietoj to, informaciją galima paslėpti arba užkoduoti“ tarp subatominių, neatsiejamai susietų dalelių.

Landsmanas ir jo bendraautoriai parodė, kad jie galėjo įvertinti, kada ir kaip greitai informacija buvo suduota supaprastintame juodosios skylės modelyje, suteikiant galimybę žvilgtelėti į kitaip neįveikiamus subjektus. Rezultatai, kurie šiandien (kovo 6 d.) Pasirodo žurnale „Nature“, taip pat galėtų padėti kurti kvantinius kompiuterius. [Stepheno Hawkingo tolimiausios idėjos apie juodąsias skyles]

Juodosios skylės yra be galo tankios, be galo mažos, susidariusios po milžiniškos negyvos žvaigždės, žlugusios supernova, griūties. Dėl didžiulio gravitacinio traukos jie čiulpia aplinkinę medžiagą, kuri dingsta už vadinamojo įvykių horizonto - praeities taško, iš kurio negali išeiti niekas, įskaitant šviesą.

Aštuntajame dešimtmetyje garsus teorinis fizikas Stephenas Hawkingas įrodė, kad juodosios skylės gali susitraukti visą gyvenimą. Remiantis kvantinės mechanikos dėsniais - taisyklėmis, kurios diktuoja subatominių dalelių elgesį mažais masteliais - dalelių poros spontaniškai iškyla į egzistavimą tiesiog už juodosios skylės įvykio horizonto. Tuomet viena iš šių dalelių patenka į juodąją skylę, o kita išstumiama į išorę, o proceso metu pavogta maža energijos. Per ilgą laiką sunaudojama pakankamai energijos, kad juodoji skylė išgaruotų. Tai procesas, žinomas kaip Hawkingo radiacija, kaip anksčiau pranešė „WordsSideKick.com“.

Bet juodosios skylės be galo tirštoje širdyje slepiasi keblumas. Kvantinė mechanika sako, kad informacijos apie dalelę - jos masę, impulsą, temperatūrą ir pan. - niekada negalima sunaikinti. Reliatyvumo taisyklės tuo pat metu teigia, kad dalelė, priartėjusi prie juodosios skylės įvykio horizonto, sujungė su be galo tankiu sutriuškinimu juodosios skylės centre - tai reiškia, kad jokios informacijos apie ją niekada nebebus galima atgauti. Bandymai išspręsti šiuos nesuderinamus fizinius reikalavimus iki šiol nebuvo sėkmingi; šią problemą dirbę teoretikai dilemą vadina juodosios skylės informacijos paradoksu.

Savo naujame eksperimente Landsmanas ir jo kolegos pademonstravo, kaip palengvinti šią problemą, naudojant į išorę skraidančias daleles Hawkingo radiacijos poroje. Kadangi ji yra įsipainiojusi į savo kylantį partnerį, tai reiškia, kad jos būsena yra neatsiejamai susijusi su jos partnerio būsena, matuojant vieno žmogaus savybes, galima gauti svarbios informacijos apie kitą.

„Į juodąją skylę nukritusią informaciją galima atkurti atlikus didžiulį šių išmetamųjų dalelių kvantinį skaičiavimą“, - pranešime teigė Normanas Yao, Kalifornijos universiteto Berkeley mieste fizikas ir komandos narys.

Dalelės, esančios juodosios skylės viduje, visą savo informaciją kvantiniu-mechaniniu būdu „sukramtė“. Tai yra, jų informacija buvo chaotiškai sumaišyta taip, kad niekada nebus įmanoma ištrinti. Tačiau įsipainiojusi dalelė, kuri įsibėgėja šioje sistemoje, gali perduoti informaciją savo partneriui.

Tai padaryti be realaus pasaulio juodosios skylės yra beviltiškai sudėtinga (be to, fizikinėse laboratorijose juodųjų skylių sunku rasti). Taigi grupė sukūrė kvantinį kompiuterį, kuris atliko skaičiavimus, naudodamas įsipainiojusius kvantinius bitus arba kvites - pagrindinį informacijos vienetą, naudojamą kvantiniame skaičiavime. Tada jie sudarė paprastą modelį, panaudodami tris elemento Ytterbium atominius branduolius, kurie visi buvo susipynę vienas su kitu.

Naudodami kitą išorinę kvbitą, fizikai sugebėjo pasakyti, kada trijų dalelių sistemoje dalelės pasidarė subraižytos, ir galėjo išmatuoti, kaip jos sukramtytos. Dar svarbiau, kad jų skaičiavimai parodė, kad dalelės buvo specialiai subraižytos viena su kita, o ne su kitomis aplinkos dalelėmis, - „WordsSideKick.com“ pasakojo darbe nedalyvavęs UC Berkeley teorinis fizikas Raphaelis Bousso.

„Tai puikus pasiekimas“, - pridūrė jis. "Pasirodo, atskirti, kuris iš šių dalykų iš tikrųjų vyksta su jūsų kvantine sistema, yra labai sunki problema."

Rezultatai rodo, kaip juodųjų skylių tyrimai lemia eksperimentus, galinčius ištirti nedidelius kvantinės mechanikos subtilybes, teigė Bousso, ir tai galėtų būti naudinga kuriant būsimus kvantinio skaičiavimo mechanizmus.

  • 18 didžiausių neišspręstų paslapčių fizikoje
  • Kas tai? Atsakyta į jūsų fizikos klausimus
  • 18 kartų kvantinės dalelės užplūdo mūsų mintis

Iš pradžių paskelbta Gyvasis mokslas.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Naujos Formą Keičiančios Medžiagos Ilgainiui Leidžia Biomedicininiams Implantams Imponuoti
Naujos Formą Keičiančios Medžiagos Ilgainiui Leidžia Biomedicininiams Implantams Imponuoti

Kaip Veikia „Moonshine“
Kaip Veikia „Moonshine“

Mokslas Naujienos


Norite Patarimų, Kaip Numesti Svorio? Saugokitės Populiariausių Paieškos Rezultatų Internete
Norite Patarimų, Kaip Numesti Svorio? Saugokitės Populiariausių Paieškos Rezultatų Internete

Mobilusis Telefonas Jammeris Stabdo Vairuotojų Pokalbius
Mobilusis Telefonas Jammeris Stabdo Vairuotojų Pokalbius

11 Apgamų Ant Rankos Gali Reikšti Didesnę Melanomos Riziką
11 Apgamų Ant Rankos Gali Reikšti Didesnę Melanomos Riziką

Šiuo Metu Vis Dar Galioja Einšteino Kosminio Greičio Apribojimas
Šiuo Metu Vis Dar Galioja Einšteino Kosminio Greičio Apribojimas

Tyrėjai Tiesiog Išmatavo Atomą, Kurio Pusperiodis Buvo 18 Lytinių Santykių
Tyrėjai Tiesiog Išmatavo Atomą, Kurio Pusperiodis Buvo 18 Lytinių Santykių


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com