就目前而言我們認爲黑洞是一種吸引力、破壞力極爲強大的一種物質天體,它能夠輕易撕碎周圍的物質信息。並且,這些物質的信息也會被吞噬殆盡。但是,能量是守恆的,當黑洞把物質吞噬的時候,那些信息極有可能被保存下來。而今,科學家有了新的方法提取出這些信息。

 

震驚!黑洞吞噬的信息竟可以恢復?

  震驚!黑洞吞噬的信息竟可以恢復?

  黑洞內部的引力如此之大,以至於連光都無法逃脫;且根據理論,內部的量子粒子的任何數據同樣無法逃脫。這令科學家相當頭疼,因爲這樣一來他們便無法預測黑洞的確切演化過程,以及內部究竟發生了什麼。此外,量子物理理論表示,沒有任何宇宙信息可以徹底消失,那麼究竟是怎麼回事呢?

 

  加州理工學院的研究人員認爲,通過採用一種類似於"量子隱形傳態"的策略,我們可以恢復一個量子比特的信息——儘管信息不多,但好歹是個開始。只要我們提前對黑洞進行足夠的測量和觀察,便應該能夠辨認出這個量子比特的狀態。他們的論文是基於霍金的黑洞輻射理論,該理論認爲黑洞會逐漸蒸發、減小體積。儘管人們最早認爲這種輻射僅由熱量構成,但科學家現在認爲它也包含了黑洞內部的信息。如今,這一新假說認爲,我們能夠通過事件視界(黑洞邊界)另一端的相連粒子,來測量每一個落入黑洞的粒子。

 

震驚!黑洞吞噬的信息竟可以恢復?

  震驚!黑洞吞噬的信息竟可以恢復?

  Adrian Cho解釋道,想象一個涉及兩個粒子的量子隱形傳態場景,它們分別是小明和小紅。電子的量子態有向上自旋、向下自旋、或兩個方向同時進行。小紅希望將自己的電子狀態轉移給小明,但這無法在沒有外力的幫助下實現;因爲一旦粒子的狀態被測量,它就會坍塌、無法被轉移。此時,“量子糾纏”便大顯身手。小明和小紅有一對額外的電子“糾纏”對,它們被鎖在了一起(一個必須向上自旋、一個必須向下自旋)。通過將兩個非糾纏電子投射在共享的糾纏對上,小明的電子狀態便發生了改變,並反映出了小紅的電子初始狀態。

 

  這些複雜量子物理的最終結果是,通過以特定方式研究一個特定粒子,我們便應該能得到另一個與之相聯繫的粒子的狀態信息。通過捕捉和觀察一對粒子糾纏對(一個在裏、一個在外),小紅便能看到裏面粒子的狀態轉移給了外面。目前爲止,這還只是一個有批評聲的假說,但它提供了一個出發點,或許能夠幫助研究人員更好地理解黑洞的機制。或許信息被保存在了霍金輻射殘留物的狀態裏,儘管我們很難將其與熱狀態區分開來。在適度的特殊環境下,你可以將一個量子比特扔到黑洞裏,然後重新得到它的狀態及其攜帶的信息。

 

  雖然只是一小部分,但在科學上邁出的可能就是一大步,我們希望,我們能夠解開其中的祕密,把黑洞中的祕密徹底地瞭解清楚。

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