Breaking News

Breaking

Post Top Ad

Your Ad Spot

Sunday, March 6, 2022

آفاق الحدث عبارة عن مصانع قابلة للضبط للتشابك الكمومي

آفاق الحدث عبارة عن مصانع قابلة للضبط للتشابك الكمومي

عرض فني لأنظمة بصرية تحتوي على نظير لثقب أسود أبيض زوج. الائتمان: 2021 خريج الدكتوراه أنتوني برادي ، باحث ما بعد الدكتوراه في جامعة أريزونا

استفاد علماء الفيزياء بجامعة ولاية لويزيانا من تقنيات نظرية المعلومات الكمية للكشف عن آلية لتضخيم أو “تحفيز” إنتاج التشابك في تأثير هوكينج بطريقة مسيطر عليها. علاوة على ذلك ، يقترح هؤلاء العلماء بروتوكولًا لاختبار هذه الفكرة في المختبر باستخدام آفاق الحدث المنتجة صناعياً. تم نشر هذه النتائج مؤخرًا في خطابات المراجعة المادية، “الجوانب الكمومية لإشعاع هوكينغ المحفز في زوج من الثقوب السوداء البيضاء التناظرية” ، حيث يقدم كل من إيفان أغولو وأنتوني جيه برادي وديمتريوس كراناس هذه الأفكار ويطبقونها على الأنظمة البصرية التي تحتوي على نظير لثقب أسود أبيض.

تعتبر الثقوب السوداء من أكثر الأشياء المحيرة في كوننا ، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى حقيقة أن أعمالها الداخلية مخفية خلف حجاب غامض تمامًا – أفق الحدث للثقب الأسود.

في عام 1974 ، أضاف ستيفن هوكينج المزيد من الغموض إلى شخصية الثقوب السوداء من خلال إظهار ذلك مرة واحدة يعتبر الثقب الأسود ليس أسودًا على الإطلاق ، ولكن بدلاً من ذلك ، يصدر إشعاعًا ، كما لو كان جسمًا ساخنًا ، ويفقد الكتلة تدريجياً فيما يسمى “عملية تبخر هوكينغ”. علاوة على ذلك ، أظهرت حسابات هوكينغ أن الإشعاع المنبعث متشابك ميكانيكيًا مع أحشاء الثقب الأسود نفسه. هذا التشابك هو التوقيع الكمي لتأثير هوكينج. هذه النتيجة المذهلة من الصعب ، إن لم تكن مستحيلة ، اختبارها على الثقوب السوداء الفيزيائية الفلكية ، لأن إشعاع هوكينغ الخافت قد طغى عليه من قبل مصادر أخرى للإشعاع في الكون.

من ناحية أخرى ، في الثمانينيات ، أ مقال أساسي بقلم ويليام أونرو أثبت أن الإنتاج التلقائي لجسيمات هوكينج المتشابكة يحدث في أي نظام يمكنه دعم أفق حدث فعال. تندرج مثل هذه الأنظمة عمومًا تحت مظلة “أنظمة الجاذبية التناظرية” وفتحت نافذة لاختبار أفكار هوكينغ في المختبر.

إن التحقيقات التجريبية الجادة في أنظمة الجاذبية التناظرية – المصنوعة من مكثفات بوز-آينشتاين ، أو الألياف الضوئية غير الخطية ، أو حتى المياه المتدفقة – جارية منذ أكثر من عقد. لوحظ مؤخرًا إشعاع هوكينغ المحفز والمتولد تلقائيًا في العديد من المنصات ، لكن قياس التشابك أثبت أنه بعيد المنال نظرًا لطابعه الخافت والهش.

قال البروفيسور المشارك إيفان أغولو: “نظهر أنه من خلال إلقاء الضوء على الأفق ، أو الآفاق ، مع الحالات الكمية المختارة بشكل مناسب ، يمكن للمرء تضخيم إنتاج التشابك في عملية هوكينج بطريقة قابلة للضبط”. “كمثال ، نطبق هذه الأفكار على الحالة الملموسة لزوج من الثقوب السوداء البيضاء التناظرية التي تشترك في الداخل وتنتج داخل مادة بصرية غير خطية.”

“العديد من أدوات المعلومات الكمومية المستخدمة في هذا البحث كانت من بحثي بعد التخرج مع البروفيسور جوناثان بي داولينج ،” قال دكتوراه 2021. الخريج أنتوني برادي ، باحث ما بعد الدكتوراه في جامعة أريزونا. “كان جون شخصية كاريزمية ، وقد أدخل جاذبيته وجاذبيته في علمه ، بالإضافة إلى نصائحه. وشجعني على العمل على أفكار غريبة الأطوار ، مثل الثقوب السوداء التناظرية ، ومعرفة ما إذا كان بإمكاني دمج تقنيات من مختلف مجالات الفيزياء —مثل المعلومات الكمية والجاذبية التناظرية — من أجل إنتاج شيء جديد ، أو “لطيف” ، كما كان يحب أن يقول “.

قال ديميتريوس كراناس ، طالب دراسات عليا في جامعة LSU: “إن عملية هوكينج هي واحدة من أغنى الظواهر الفيزيائية التي تربط مجالات الفيزياء التي تبدو غير مرتبطة من نظرية الكم إلى الديناميكا الحرارية والنسبية”. “جاءت الثقوب السوداء التناظرية لإضافة نكهة إضافية للتأثير ، مما يوفر لنا ، في نفس الوقت ، إمكانية مثيرة لاختبارها في المختبر. يسمح لنا تحليلنا العددي المفصل باستكشاف ميزات جديدة لعملية هوكينغ ، مما يساعدنا على فهم أفضل أوجه التشابه والاختلاف بين الفيزياء الفلكية والتناظرية . ”


ليزر الدائرة الكمومية للثقب الأسود لاستكشاف إشعاع هوكينغ


معلومات اكثر:
Ivan Agullo et al ، الجوانب الكمومية لإشعاع هوكينغ المحفز في زوج ثقب أبيض أسود تناظري بصري ، خطابات المراجعة المادية (2022). DOI: 10.1103 / PhysRevLett.128.091301

الاقتباس: آفاق الحدث عبارة عن مصانع قابلة للضبط للتشابك الكمي (2022 ، 4 مارس) تم استردادها في 6 مارس 2022 من https://phys.org/news/2022-03-event-horizons-tunable-factories-quantum.html

هذا المستند عرضة للحقوق التأليف والنشر. بصرف النظر عن أي تعامل عادل لغرض الدراسة أو البحث الخاص ، لا يجوز إعادة إنتاج أي جزء دون إذن كتابي. يتم توفير المحتوى لأغراض إعلامية فقط.

No comments:

Post a Comment

Powered by Blogger.

Search This Blog

Post Top Ad