Информацията може да бъде спасена от черната дупка

Наука ОFFNews Последна промяна на 27 юли 2015 в 14:53 9649 4

Кредит Richard Kail/SPL

Съдбата на информацията, попаднала в черна дупка, е мистерия. Може ли някога нещо да се измъкне или пък изчезва завинаги? Сега, ново проучване показва как на теория може да се възстанови нещо, попаднало в черна дупка.

Шон Карол (Sean Carroll) от Калифорнийския технологичен институт в Пасадена и колегите му пристъпили към разглеждането на този проблем с помощта на методи от областта на квантовата телепортация, които включват прехвърляне на квантова информация от едно място на друго, разказва New Scientist.

Квантовата телепортация се основава на вплетените частици. Когато частиците са вплетени, измерването на състоянието на една частица моментално влияе на състоянието на другата, без значение колко отдалечени са една от друга. Един често привеждан пример включва двойка наречени Алис и Боб, всеки от които има достъп до една от чифт вплетени частици. Да започне телепортацията, Боб изпраща на Алис един бит информация (основна единица на информация). Тя използва този бит и своя дял от вплетената двойка да прехвърли един бит квантовата информация или кубит от мястото, където е Боб до мястото, където е тя.

"Това е трик на квантовата телепортация," - обяснява Карол. "Това, което разбрахме е, че черната дупка прави същото по естествен начин".

Това е така, защото една черна дупка произвежда двойки вплетени частици, които съставляват т.нар. лъчение на Хокинг.

От енергията на вакуума на пространство-времето постоянно самопроизволно се образуват двойки частица и античастица.

Обикновено, такива частици са с кратък живот: те се анихилират и изчезват в облак енергия. Но близо до хоризонта на събитията на черната дупка, може една частица да попадне в черната дупка, а другата  - зад пределите му.

Тази частица, останала зад хоризонта на събитията, образува лъчението на Хокинг. Частицата, която попада в черната дупка и тази, която се е "измъкнала" са вплетени една с друга. Ако Алис се намираше извън черната дупка, тя щеше да има достъп до едната частица от двойката, а Боб, вътре в черната дупка, би имал достъп до втората.

Единственото, което е необходимо, за да се прехвърли информация от черна дупка навън, би било някакъв начин за Боб, за да изпратите класическа информация на Алис.

Кубитът в черната дупка

Карол и колеги показвали, че ако Алис вземе еди кубит, за чиито спин не знае нищо и го пусне в черната дупка, това би променило спина или ъгловия момент на черната дупка. Това е нещо, което е измеримо извън черната дупка. Просто трябва да се измери точно малката промяна в спина на черната дупка.

Така че, ако Алис измери спина на черната дупка, преди и след попадането на кубита, промяната в спина е аналогична на единицата класическата информация, предадена от Боб от вътрешността на черна дупка до Алис отвън.

С помощта на промяната на спина на черната дупка и своята половината от радиацията на Хокинг, отделяна след падането на кубита, Алис може да използва правилата на квантовата телепортация, за да установи спина на кубита, който тя е хвърлила в черната дупка - и така да извлече информация, намираща се отвъд хоризонта на събитията на черната дупка.

Но съществува голям проблем. Този начин не може да се използва за извличане на повече информация от един кубит.

Джон Прескил (John Preskill), също от Калифорнийския технологичен институт, но несвързан с проучването, е заявил: "тази работа ни показва ценността на квантовата информация на един кубит, но почти нищо за огромното количество информация, която попада в черната дупка и остава недостъпна отвън".

Карол е съгласен с това, но се надява тяхната работа "да ни накара да започнем да мислим по малко по-различен начин за това, какво би означавало да се извлече информация извън черната дупка" и по този начин да се реши загадката какво се случва с информацията, която попада в черна дупка.

Изследването е публикувано в ArXiv, arxiv.org/abs/1507.03592

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!