Kaip Teleportuoti Informaciją Iš Juodos Skylės

{h1}

Naujas metodas pateikia būdą, kaip išgauti į juodąją skylę patekusią kvantinę informaciją.

Naujas algoritmas rodo, kad kvantinis subatominių dalelių teleportavimas galėtų būti panaudotas informacijai iš juodosios skylės gauti.

Informacija, kurią galima išgauti iš šios hipotetinės juodosios skylės, yra kvantinė informacija, tai reiškia, kad surinkti duomenys egzistuotų kaip visų galimų būsenų superpozicija, užuot buvę 0 arba 1 būsenoje, kaip ir klasikinis bitas.

„Konkrečiai įrodėme, kad iš principo įmanoma išgauti juodąją skylę tam tikros kvantinės informacijos“, - sakė tyrimo bendraautorius Adamas Jerminas, Kembridžo universiteto Anglijoje doktorantas. [9 didžiausios neišspręstos paslaptys fizikoje]

Tačiau kol kas nemeskite kompiuterio į artimiausią juodąją skylę. Informacijos, kurią galima gauti, kiekis yra mažas - tik vienas kvantinis bitas arba kvita. Dar daugiau, gavus tą bitą, greičiausiai, teks paaukoti galimybę iš juodosios skylės gauti kitą kvantinę informaciją, pranešė tyrėjai 2015 m. Spalio mėn. Prieš spausdinimo žurnale „ArXiv“.

Gravitacinis vakuumas

Dauguma žmonių mano, kad niekas negali ištrūkti iš juodųjų skylių - kompaktiškų, nepaprastai tankių dangaus objektų, tokių kaip sugriuvusios žvaigždės, kurių didžiulis gravitacinis laukas neleidžia ištrūkti iš šviesos ir materijos. Tačiau paaiškėja, kad tai ne visai tiesa - tam tikros informacijos galima rasti iš juodosios skylės gniaužtų.

Nors žmogus ar net atomas negali ištrūkti iš juodosios skylės, fizikai mano, kad Visata nesunaikina informacijos, o tai reiškia, kad iš principo į juodąją skylę įsisiurbusi informacija gali būti išstumta. (Šis reikalavimas kyla iš to, kad dauguma fizikų mano, kad fizikos įstatymai turėtų būti taikomi ir atgal, ir laiku.)

Aštuntajame dešimtmetyje fizikas Stephenas Hawkingas numatė, kaip tai gali veikti. Kadangi kvantinės dalelės veikia kaip bangos, jų padėtis apibūdinama kaip visų vietų tikimybių intervalas - įskaitant ir juodosios skylės vidų, ir išorę. Taigi kai kurioms subatominėms dalelėms išlieka galimybė, nors ir neįtikėtinos, naudoti kvantinį tunelį, kad būtų išvengta juodosios skylės.

Šiuo kvantinio tuneliavimo atveju kvantinė spinduliuotė nutekėja iš juodosios skylės kraštų procese, pavadinimu „Hawkingo radiacija“. Manoma, kad ši radiacija yra labai silpna - tokia silpna, kad niekada nebuvo aptikta, nors dauguma mokslininkų įsitikinę, kad tai tikra. [Vaizdo įrašas: juodosios skylės deformuoja erdvės laiką]

Klasikinė ir kvantinė informacija

Mokslininkai jau seniai žinojo, kad klasikinę informaciją galima išskleisti iš juodosios skylės. Pavyzdžiui, jei kas nors įmesdavo dalelę į juodąją skylę, prieš ir po juodosios skylės masės išmatavimų būtų galima paskaičiuoti prarastos dalelės masę - laikoma „klasikine informacija“, - teigė Jerminas.

Bet viskas pasidaro kebliau, kai duomenų dalis yra kvadratas, nes keistai veikia kvantinė mechanika. Kvitas egzistuoja keliose įsipainiojusiose būsenose vienu metu, tačiau pats mažos dalelės būsenos matavimo veiksmas verčia kvbitą „pasirinkti“ vieną būseną, kuri pašalintų kitą joje esančią informaciją.

Jerminas ir jo kolegos bandė išvesti vieną kvantinės informacijos fragmentą - į juodąją skylę įbrėžtos dalelės nugaros ar kampinio impulso kryptį. (Klasikiškai juodoji skylė gali turėti vieną kampinį momentą, tačiau iš tikrųjų jos kampinį momentą galima apibūdinti naudojant kvantinę mechaniką kaip kelių galimybių superpoziciją.)

Duomenų teleportavimas

Norėdami tai padaryti, jie rėmėsi algoritmu, kuris naudoja kvantinę teleportaciją juodojoje skylėje arba Hawkingo radiaciją. Kai kas nors išmeta dalelę į juodąją skylę, Hawkingo radiacija sukuria dvi naujas, vaiduokliškas daleles: Atsakydama viena iš fantomo dalelių sunaudoja juodąją skylę, kita ištrūksta.

Taigi, žvelgdami į iš Hawkingo spinduliuotės išeinančių dalelių būseną, fizikai teoriškai galėjo išvesti informaciją apie gaunamas daleles.

„Apgaulė yra visa tai padaryti nežiūrint“, - sakė Jermyn „WordsSideKick.com“. Jei jie tiesiogiai matuoja sklindančios Hawkingo spinduliuotės nugaros būseną, jie verčia ją pasirinkti sukimosi būseną ir praranda joje esančią kvantinę informaciją ir kartu su ja galimybę nuskaičiuoti pradinę dalelės sukimosi būseną.

Vietoj to, algoritmas ėmėsi netiesiogiai išmatuoti juodosios skylės sukinį, originalią įbrėžusią dalelę ir taip pat pasklidusią Hawkingo radiaciją. Triukas? Jie neišmatuoja visko, ką galėjo; matavimai tyrėjams tik nurodo, ar pakito kampinis postūmis, ar ne, bet ne ta kryptimi, sakė Jerminas.

Šie matavimai „suteikia jums šiek tiek informacijos, bet ne tiek, kad prarandate visą joje esančią kvantinę mechaninę informaciją“, - Jermyn pasakojo „WordsSideKick.com“.

Remdamiesi matavimais, jie galėjo iš naujo apskaičiuoti įkritusios pradinės kvadrato kampinio impulsų nugaros orientaciją, parodydami, kaip teoriškai kažkas galėjo išgauti juodąją skylę kvantinę informaciją.

Praktiniai pritaikymai

Švelniai tariant, naujojo metodo pritaikymas praktikoje yra ribotas.

Vienam „tu negali netyčia įmesti [kvbitą] ir tada pasakyti„ ožiu “ir bandyti jį susigrąžinti; jūs jau planavote jį įmesti“, - sakė Jerminas. Taigi žmonėms, kurie netyčia sunaikino savo duomenis įmesdami juos į juodąją skylę, pasiseks “, - pridūrė jis.

Jų metodas taip pat renka tik vieną informacijos kvbitą ir tikėtina, kad atrasti ne ką daugiau, net jei algoritmas būtų tobulinamas toliau, pridūrė Jerminas.

Be to, fizikai net teoriškai nesusitaria, kiek duomenų būtų galima paimti iš juodosios skylės.

„Gali būti, kad informacija ištrūksta tokiu pat būdu, kai, ištrynus failą iš savo kompiuterio, informacija vis tiek egzistuoja - ji tiesiog buvo sugadinta“, - sakė Jermyn. "Taip pat gali būti, kad jūs galite išeiti iš pagrindų, kol jis nesuvokiamas."

Bet kokiu atveju artimiausia juodoji skylė yra per toli, kad mokslininkai galėtų išbandyti algoritmą. Tačiau iš principo mokslininkai galėjo sukurti mažus juodųjų skylių analogus laboratorijoje, naudodami peršaldomus dalelių agregatus, žinomus kaip Bose-Einšteino kondensatai. Tokiu atveju mokslininkai naudotų įtampą, kad sukurtų nepralaidų „atskirtį“, panašų į juodąją skylę. Tokios sistemos galėtų būti naudojamos kai kurioms iš šių teorijų apie juodąsias skylutes tikrinti, sakė Jerminas.

Sekite Tia Ghose „Twitter“ir „Google+“. Sekite Gyvasis mokslas @gyvenimų mokslas, Facebook & „Google+“. Originalus straipsnis apie Gyvasis mokslas.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Ką Valgo Vėžliai?
Ką Valgo Vėžliai?

Mmm! Išsiaiškinti Kalėdinių Sausainių Chemiją
Mmm! Išsiaiškinti Kalėdinių Sausainių Chemiją

Mokslas Naujienos


Kaip Jūsų Smegenų Žemėlapis Gali Apgauti Jūsų Smegenis
Kaip Jūsų Smegenų Žemėlapis Gali Apgauti Jūsų Smegenis

Menininkas Atrado Savo Akyje Parazitinį Kirminą, Kurį Jis Sakė „Vadovavęs“ Savo Kūriniui
Menininkas Atrado Savo Akyje Parazitinį Kirminą, Kurį Jis Sakė „Vadovavęs“ Savo Kūriniui

Nauja Greičiausia Kamera Pasaulyje Mato Lazerius, Judančius 10 Trilijonų Kadrų Per Sekundę
Nauja Greičiausia Kamera Pasaulyje Mato Lazerius, Judančius 10 Trilijonų Kadrų Per Sekundę

Kaip Veikia Skraidymo Zonos
Kaip Veikia Skraidymo Zonos

Dienos Graikinių Riešutų Dozė, Susijusi Su Sveikatos Gerinimu
Dienos Graikinių Riešutų Dozė, Susijusi Su Sveikatos Gerinimu


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

© 2005–2019 LT.WordsSideKick.com