Kategóriák Űr

Mégsem tűnik lehetetlen feladatnak információt kinyerni egy feketelyukból

A fizikusok egy 7 kvantumbites kvantumszámítógép segítségével készítettek szimulációt arról, hogy az információ hogyan “oszlana szét” egy fekete lyuk belsejében. A kutatás arra igyekszik alapot biztosítani, hogy a jövőben lehetőség legyen arra, hogy a rejtélyes fekete lyukak belsejét összefonódott kvantumbitekkel vizsgálják.

Az elméletek szerint amikor anyag kerül egy fekete lyukba, annak információtartalma – összetételével, energiájával és lendületével – kaotikusan összekeveredik a többi korábban elnyelt anyaggal, ami látszólag ellehetetleníti az információgyűjtést.

Ez vezet az úgynevezett “információs paradoxonhoz”, mivel a kvantummechanika szerint információ soha nem veszhet el – még ha el is tűnik egy fekete lyukban.

Ennek ellenére sok fizikus gondolja úgy, hogy a fekete lyuk eseményhorizontján áthaladó információ végleg elvész, míg mások szerint az információ visszanyerhető, csak rendkívül hosszú idő alatt, amíg a fekete lyuk mérete majdnem a felére csökken. A fekete lyukak mérete a Stephen Hawkingról elnevezett Hawking-sugárzás miatt csökken, ami kvantummechanikai fluktuációt okoz a fekete lyukak szélén.

Azonban egy Napnak megfelelő tömegű fekete lyuk teljes eltűnése több időbe telne, mint az Univerzum létrejötte óta telt el. Elméletileg azonban létezhet egy módszer, amivel az információt lényegesen gyorsabban ki lehet nyerni; mégpedig a fekete lyuk és az általa kibocsátott Hawking-sugárzás közötti összefonódás vizsgálatával.

Két bit összefonódása során a kvantumállapotaik olyan közel kerülnek egymáshoz, hogy az egyik állapot ismeretében egyértelműen meghatározható a másik állapota is. Ezzel a különleges jelenséggel már Einstein is foglalkozott, és az összefonódással közölt információ “teleportációval” utazik.

A kutatók szerint ezáltal a fekete lyukba kerülő információ a lyukat elhagyó fotonok felhasználásával kinyerhető lehet. A kvantummechanika terén eddig gyűjtött ismereteink szerint ez rendkívül nehéz feladat lesz – viszont nem lehetetlen. A kutatók ezért egy lényegesen leegyszerűsített rendszerben – 3 kvantumbites “fekete lyukkal”, egy 7 kvantumbites kvantumszámítógéppel – vizsgálták.

Elméletileg amennyiben összefonódott kvantum biteket küldenek egy fekete lyukba, akkor a Hawking-sugárzás révén meg lehet állapítani a bitek állapotát – ezzel betekintést nyerve az ismeretlenbe.

A kvantum káosztermészetével is foglalkozó kutatók szerint annál nagyobb az esélye, hogy információt nyerjenek ki egy fekete lyukból, minél gyorsabban és szélesebb körben oszlik el a szándékosan a fekete lyukba juttatott információ. Ezt az elméletet még tavaly publikálta a kutatócsapat, viszont azóta kidolgoztak egy kísérletet, melynek révén egy kvantum számítógép segítségével igazolni is tudják a működését.

A kísérlet kivitelezésére a csapat a Maryland Egyetem kvantuminformáció kutatással foglalkozó csapatát kérte fel, akik már korábban is végeztek hasonló kísérleteket. A vizsgálathoz egy 3 kvantumbites “szétszórt” áramkört és egy hét kvantumbites kvantumszámítógépet használtak, amivel sikerült kizárni, hogy mérési eredményeik pusztán a környezet zajszintjéből eredtek volna. Ezzel nagy pontossággal igazolták, hogy az információk kinyerése lehetséges.

A fekete lyukakon túl a kutatók szerint módszerük a kvantum számítógépek teljesítményének felmérésére is felhasználható lehet.

Forrás: nature.com

Megosztás

Legutóbbi tartalom

Újabb nagy felfedezést tett a Blue Brain az agyműködéssel kapcsolatban

Azt már eddig is tudtuk, hogy a neuronok a beléjük érkező elektromos jeleket kisebb részekre bontják, most viszont a Blue…

2019-07-21 6:51 du.

A nők agya úgy reagál a pornográf tartalmakra mint a férfiaké

A Biológiai Kibernetika Max Planck Intézetének kutatói bizonyítékot találtak arra, hogy a nők agya ugyanúgy reagál a pornográf tartalmakra, mint…

2019-07-21 6:44 du.

Mocsári növényekben lévő tápanyagok segíthették elő az agyi fejlődést

A megfigyelés, miszerint a kongói medencében élő bonobók a mocsaras területen az agyi fejlődéshez elengedhetetlen jódban gazdag vízi növényeket gyűjtenek,…

2019-07-16 9:12 du.

A légszennyezés miatt rosszabbul teljesítenek Kínában a napelemek

Egy nemzetközi felmérés szerint a kínai légszennyezés miatt drámaian romlik az ország napelemeinek teljesítménye. A tanulmányban az ország különböző részein…

2019-07-13 11:52 de.

Elkészült az adattárolókat és memóriákat is kiszorítható “univerzális memória”

A brit Lancaster Egyetem tudósai által felfedezett és szabadalmaztatott új számítógépes memória megoldást jelenthet a digitális technológia energiakrízisére. A tanulmányuk…

2019-07-13 11:48 de.

Már nem csak tudományos fantasztikum a mesterséges gravitáció

A mesterséges gravitáció már hosszú ideje jelen van a tudományos fantasztikum világában - például a 2001: Űrodüsszeia forgó űrhajója -,…

2019-07-07 6:45 du.

Ez a weboldal cookie-kat használ.