時間：2025-12-09 19:00:57 來源：桑間濮上網(wǎng)

路易斯安那州立大學(xué)LSU新研究發(fā)現(xiàn)為確認(rèn)黑洞輻射的量子來源開辟一條有希望的途徑
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)cnBeta：路易斯安那州立大學(xué)（LSU）物理學(xué)家們的一項新研究發(fā)現(xiàn)為確認(rèn)黑洞輻射的量子來源開辟了一條有希望的途徑。LSU物理學(xué)家們利用量子信息理論技術(shù)，斯安揭示了一種以可控方式放大或 “刺激”霍金效應(yīng)中糾纏的那州產(chǎn)生的機制。此外，學(xué)L新研現(xiàn)這些科學(xué)家提出了一個在實驗室中使用人工產(chǎn)生的黑洞事件視界來測試這一想法的方案。
這些結(jié)果最近發(fā)表在《物理評論快報》上。輻射Ivan Agullo、源開有希Anthony J. Brady及Dimitrios Kranas提出了這些想法，辟條并將其應(yīng)用于包含模擬白-黑洞對的途徑光學(xué)系統(tǒng)。
黑洞是易立我們宇宙中最神秘的一些天體，主要是斯安由于它們的內(nèi)部工作隱藏在一個完全遮蔽的“面紗”后面--黑洞的事件視界。
1974年，那州斯蒂芬·霍金為黑洞的學(xué)L新研現(xiàn)特性增添了更多的神秘色彩。他表明，黑洞一旦考慮到量子效應(yīng)，輻射黑洞根本就不是真正的黑，而是會發(fā)出輻射，就像它是一個熱體，在所謂的"黑洞蒸發(fā)過程"中逐漸失去質(zhì)量。此外，霍金的計算表明，所發(fā)射的輻射與黑洞本身的內(nèi)部有量子力學(xué)上的糾纏。這種糾纏是霍金效應(yīng)的量子特征。這一令人震驚的結(jié)果很難，甚至不可能在天體物理黑洞上得到檢驗，因為微弱的黑洞輻射會被宇宙中的其他輻射源所掩蓋。另一方面，在20世紀(jì)80年代，威廉·恩魯?shù)囊黄_創(chuàng)性文章確定了糾纏黑洞粒子的自發(fā)產(chǎn)生發(fā)生在任何能夠支持有效事件視界的系統(tǒng)中。這種系統(tǒng)通常屬于"模擬引力系統(tǒng)"的范疇，并為在實驗室中測試霍金的觀點打開了一扇窗。
對模擬引力系統(tǒng)--由玻色-愛因斯坦冷凝物、非線性光纖、甚至是流動的水--的嚴(yán)肅實驗調(diào)查已經(jīng)進(jìn)行了十多年。最近科學(xué)家們在幾個平臺上觀察到了受刺激和自發(fā)產(chǎn)生的黑洞輻射，但由于其微弱和脆弱的特性，測量糾纏被證明是難以捉摸的。
“我們的研究表明，通過用適當(dāng)選擇的量子態(tài)照亮視界，人們可以以可調(diào)整的方式放大霍金過程中糾纏的產(chǎn)生，”Ivan Agullo副教授說。“作為一個例子，我們將這些想法應(yīng)用于一對共享內(nèi)部的模擬白-黑洞的具體案例，并在非線性光學(xué)材料內(nèi)產(chǎn)生。”
“這項研究中使用的許多量子信息工具來自我與 Jonathan P. Dowling教授的研究生研究，”亞利桑那大學(xué)博士后研究員2021屆校友Anthony Brady說。“Jon 是一個有魅力的人物，他把他的魅力和非傳統(tǒng)性帶入他的科學(xué)，以及他的建議。他鼓勵我研究古怪的想法，比如模擬黑洞，看看我是否能把物理學(xué)各個領(lǐng)域的技術(shù)融合在一起--比如量子信息和模擬引力--以便產(chǎn)生一些新奇的東西，或者像他喜歡說的‘可愛’的東西。”
“霍金過程是最豐富的物理現(xiàn)象之一，它連接了從量子理論到熱力學(xué)和相對論等看似不相關(guān)的物理學(xué)領(lǐng)域，”LSU研究生 Dimitrios Kranas說。“模擬黑洞的出現(xiàn)為這一效應(yīng)增添了額外的風(fēng)味，同時也為我們提供了在實驗室中測試它的激動人心的可能性。我們詳細(xì)的數(shù)值分析使我們能夠探究霍金過程的新特征，幫助我們更好地理解天體物理黑洞和模擬黑洞之間的相似性和差異。”

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