중력이 너무 강하기 때문에 블랙홀은 이름을 얻습니다. 빛조차도 피할 수 없습니다. 그러나 이상하게도, 물리학 자들은 블랙홀에 빠진 정보를 검색하기 위해 약간의 이론적 인 손을 내밀었다. 계산은 물리학에서 가장 큰 미스터리 중 하나에 영향을 미칩니다. 블랙홀에 갇힌 모든 정보가 블랙홀이 "증발 할 때"어떻게 누출되는지에 대한 영향을 미칩니다. 많은 이론가들은 그런 일이 일어날 것이라고 생각하지만 어떻게 알지 못합니다.
불행히도, 그들에게 새로운 계획은 더 큰 "블랙홀 정보 문제"의 어려움을 해결하는 것보다 더 많은 일을 할 수 있습니다. 캐나다 에드먼턴에있는 앨버타 대학교 (University of Alberta)의 이론가 인 돈 페이지 (Don Page)는“아마도 다른 사람들이 이것으로 더 나아갈 수는 있지만 도움이 될 것이라는 것은 분명하지 않다”고 말했다.
세금 신고서를 파쇄 할 수는 있지만 블랙홀에 정보를 던져 정보를 파괴 할 수는 없습니다. 양자 역학이 확률을 다루지 만, 전자가 한 위치에있을 가능성과 같은 확률을 다루더라도, 그러한 확률을 제공하는 양자 파는 여전히 예측 가능하게 진화해야하므로, 한 순간에 파도의 모양을 알고 있다면 미래에 정확히 예측할 수 있습니다. 그러한 "단위"양자 이론이 없으면 최대 100%를 추가하지 않는 확률과 같은 무의미한 결과를 낳을 것입니다.
그러나 일부 양자 입자를 블랙홀에 던지고 있다고 가정 해 봅시다. 처음에는 홍당무에서 입자와 그들이 코딩하는 정보가 손실됩니다. 결합 된 블랙홀 입자 시스템을 설명하는 양자 상태의 일부가 없어서 문제입니다. 정확한 진화와 단위를 위반하는 것이 불가능합니다.
.물리학 자들은 그들이 탈출구가 있다고 생각합니다. 1974 년 영국 이론가 스티븐 호킹 (Stephen Hawking)은 블랙홀이 입자와 에너지를 방출 할 수 있다고 주장했다. 양자 불확실성 덕분에 빈 공간은 존재하는 입자 쌍이 튀어 나와 존재합니다. 호킹은 진공의 한 쌍의 입자가 블랙홀의 경계를 가로 지르는 존재로 튀어 나온다면 한 입자는 우주로 날아갈 수 있고 다른 입자는 블랙홀에 떨어질 것임을 깨달았습니다. 블랙홀에서 에너지를 사로 잡아 나가는 호킹 방사선은 블랙홀이 천천히 증발해야합니다. 일부 이론가들은 방사선에 인코딩 된 블랙홀에서 정보가 다시 나타나는 것을 의심합니다. 방사선이 무작위로 남아있는 경우에도 불분명합니다.
이제 패서 디나에있는 캘리포니아 캘리포니아 기술 연구소의 Aidan Chatwin-Davies, Adam Jermyn 및 Sean Carroll은 매 킹 방사선과 양자 순간 이동의 이상한 개념을 사용하여 블랙홀에서 잃어버린 양자 입자에서 정보를 검색하는 명백한 방법을 찾았습니다.
.양자 순간 이동은 Alice와 Bob이라는 두 파트너가 전자와 같은 한 입자의 섬세한 양자 상태를 다른 입자로 전달할 수있게합니다. 양자 이론에서, 전자는 한 방향 (위), 다른 방향 (아래쪽) 또는 말 그대로 두 가지 방식으로 회전 할 수 있습니다. 실제로, 그 상태는 북극이 의미하는 지구의 한 지점에 의해 설명 될 수 있으며 남극은 내려갑니다. 위도선은 위아래의 다른 혼합물을 나타내며, 경도 선은 "위상"또는 위쪽 및 아래 부분이 어떻게 메쉬를 메쉬하는지를 나타냅니다. 그러나 Alice가 해당 상태를 측정하려고하면 단계와 같은 정보를 찍는 방식 또는 다른 방식으로 "붕괴"됩니다. 그래서 그녀는 상태를 측정 할 수없고 정보를 Bob에게 보낼 수는 없지만 그대로 양도해야합니다.
이를 위해 Alice와 Bob은 Entanglement라는 특수 양자 링크로 연결된 추가 전자 쌍을 공유 할 수 있습니다. 얽힌 쌍의 입자 상태는 전세계의 어느 곳에서나 동시에 지적되지만, 국가는 상관 관계가있어 Alice가 쌍에서 입자를 측정하고 회전하는 것을 발견하면 Bob의 전자가 반격되고 있음을 즉시 알게 될 것입니다. 그래서 앨리스는 두 개의 전자를 가지고 있습니다.이 전자는 순간 이동하고자하는 상태와 얽힌 쌍의 절반을 가지고 있습니다. 밥은 얽힌 쌍에서 나온 것입니다.
순간 이동을 수행하기 위해 Alice는 양자 역학의 이상한 특성을 이용합니다. 측정은 시스템에 대해 무언가를 보여줄뿐만 아니라 상태를 바꿉니다. 그래서 Alice는 그녀의 두 개의 얽힌 전자를 가져 와서 얽힌 상태로 "프로젝트"하는 측정을 수행합니다. 그 측정은 그녀와 밥이 공유하는 한 쌍의 전자 쌍 사이의 얽힘을 깨뜨립니다. 그러나 동시에, 그것은 밥의 전자가 그녀가 탑승 한 전자가 들어간 상태로 강제를 강요합니다. 마치 올바른 측정에서 Alice는 시스템의 한쪽에서 다른쪽으로 양자 정보를 압박하는 것처럼 보입니다.
.Chatwin-Davies와 동료들은 블랙홀에서 전자 상태에 대한 정보를 순간 이동할 수 있음을 깨달았습니다. 앨리스가 전자로 블랙홀 밖에서 떠 다니고 있다고 가정 해 봅시다. 그녀는 호킹 방사선에서 태어난 쌍에서 하나의 광자를 포착합니다. 전자와 마찬가지로 광자는 두 방향 중 하나로 회전 할 수 있으며 블랙홀에 빠진 파트너 광자와 얽히게됩니다. 다음으로 Alice는 블랙홀의 총 각도 운동량 또는 스핀을 측정합니다. 그 두 비트의 정보를 손에 들고, 그녀는 전자를 던져서 영원히 잃어 버렸습니다.
그러나 Alice는 여전히 해당 전자 상태에 대한 정보를 복구 할 수 있다고 팀은 물리 검토 편지 의 언론에서 논문에보고합니다. . 그녀가해야 할 일은 다시 한 번 블랙홀의 스핀과 방향을 측정하는 것입니다. 그러한 측정은 블랙홀과 낙하 광자를 얽습니다. 그들은 또한 전자 상태를 Alice가 포착 한 광자로 순간 이동합니다. 따라서, 잃어버린 전자의 정보는 관찰 가능한 우주로 다시 끌린다.
Chatwin-Davies는이 계획이 실제 실험 계획이 아니라고 강조합니다. 결국, 앨리스는 단일 원자의 스핀 내에서 태양만큼 거대한 블랙홀의 스핀을 거의 즉시 측정해야합니다. "우리는 앨리스가 우주에서 가장 진보 된 과학자라는 농담을 좋아합니다."
이 제도에는 또한 큰 제한 사항이 있습니다. 특히, 저자가 지적한 바와 같이, 그것은 하나의 양자 입자에 대해서는 작용하지만 둘 이상의 경우에는 효과가 없습니다. 이는 레시피가 블랙홀이 각 운동량을 보존한다는 사실을 악용하여 최종 스핀이 초기 스핀과 전자의 스핀과 동일하기 때문입니다. 이 속임수를 통해 Alice는 정확히 두 개의 정보 (한 축을 따른 총 스핀 및 투영)를 정확히 꺼낼 수 있으며 이는 한 입자의 양자 상태의 위도와 경도를 지정하기에 충분한 정보 일뿐입니다. 그러나 블랙홀에 갇힌 모든 정보를 되 찾는 것만으로는 충분하지 않습니다.이 정보는 일반적으로 별이 스스로 무너질 때 형성됩니다.
블랙홀 정보 문제를 실제로 해결하기 위해 이론가들은 블랙홀 내부의 복잡한 상태를 설명해야한다고 버클리의 캘리포니아 대학의 이론가 인 Stefan Leichenauer는 말합니다. "불행히도, 블랙홀에 대한 우리가 가진 모든 큰 질문은 이러한 내부 작업에 관한 것입니다."라고 그는 말합니다. "따라서이 프로토콜은 그 자체로 흥미롭지 만 일반적으로 블랙홀 정보 문제에 대해 많은 것을 가르쳐주지 않을 것입니다."
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그러나 블랙홀 내부를 탐구하려면 양자 기계적 중력 이론이 필요합니다. 물론, 그러한 이론을 발전시키는 것은 아마도 모든 이론 물리학에서 가장 큰 목표 일 것입니다.
