이벤트 호라이즌은 양자 얽힘을 위한 조정 가능한 공장입니다.

루이지애나 주립 대학의 물리학자들은 통제된 방식으로 호킹 효과에서 얽힘 생성을 증폭하거나 “자극”하는 메커니즘을 밝히기 위해 양자 정보 이론 기술을 활용했습니다. 또한, 이 과학자들은 인공 사건 지평선을 사용하여 실험실에서 이 아이디어를 테스트하기 위한 프로토콜을 제안합니다. 이 결과는 최근에 물리적 검토 편지Ivan Agullo, Anthony J. Brady 및 Demetrius Kranas는 “한 쌍의 유추된 화이트 블랙홀에서 자극된 호킹 복사의 양자적 측면”에서 이러한 아이디어를 제시하고 화이트 블랙홀의 유사체를 포함하는 광학 시스템에 적용합니다.

블랙홀은 우리 우주에서 가장 수수께끼 같은 것들 중 하나입니다. 블랙홀의 사건 지평선인 완전히 신비한 베일 뒤에 블랙홀의 내부 작용이 숨겨져 있기 때문입니다.

1974년 스티븐 호킹은 블랙홀을 한 번 보여줌으로써 블랙홀의 성격에 신비를 더했다. 양적 효과 블랙홀은 전혀 검은색이 아니라 마치 뜨거운 물체인 것처럼 복사를 방출하여 “호킹 증발 과정”이라고 불리는 과정에서 점차 질량을 잃습니다. 게다가, 호킹의 계산은 방출된 복사선이 블랙홀 자체의 내부와 기계적으로 얽혀 있다는 것을 보여주었다. 이 얽힘은 호킹 효과의 양자 서명입니다. 이 놀라운 결과는 천체 물리학 블랙홀에 대한 테스트가 불가능하지는 않더라도 어렵습니다. 희미한 호킹 복사는 우주의 다른 복사 소스에 의해 가려졌기 때문입니다.

한편, 80년대에는 윌리엄 온로의 주요 기사 그는 얽힌 호킹 입자의 자발적인 생성이 효과적인 사건 지평선을 지원할 수 있는 모든 시스템에서 발생한다는 것을 보여주었습니다. 이러한 시스템은 일반적으로 “아날로그 중력 시스템”의 범주에 속하며 실험실에서 호킹의 아이디어를 테스트할 수 있는 창을 열었습니다.

보스-아인슈타인 축전기, 비선형 광섬유 또는 흐르는 물로 만들어진 아날로그 중력 시스템에 대한 진지한 실험적 조사가 10년 이상 진행되어 왔습니다. 자극되고 자발적으로 생성된 호킹 복사는 최근 여러 플랫폼에서 관찰되었지만 얽힘 측정은 희미하고 부서지기 쉬운 특성으로 인해 파악하기 어려운 것으로 입증되었습니다.

Ivan Agulu 부교수는 “우리는 적절하게 선택된 양자 상태로 수평선을 조명함으로써 호킹 과정에서 얽힘 생성을 조정 가능한 방식으로 증폭할 수 있음을 보여줍니다.”라고 말했습니다. “예를 들어, 우리는 이러한 아이디어를 내부를 공유하고 비선형 광학 재료 내에서 생성되는 한 쌍의 아날로그 화이트 블랙홀의 촉각 케이스에 적용합니다.”

“이 연구에 사용된 많은 양자 정보 도구는 Jonathan P. Dowling 교수와의 대학원 연구에서 나온 것입니다.”라고 애리조나 대학의 박사후 연구원인 2021년 박사 대학원생인 Anthony Brady는 말했습니다. “John은 카리스마가 있었고 자신의 카리스마와 카리스마를 자신의 과학과 조언에 도입했습니다. 그는 제가 아날로그 블랙홀과 같은 기발한 아이디어를 연구하고 다른 물리학 분야의 기술을 통합할 수 있는지 보도록 격려했습니다. 양자 정보 및 아날로그 중력과 같은 새로운 것을 생성하거나 그가 말하고 싶어하는 “멋진” 것입니다.

LSU의 대학원생인 Demetrius Kranas는 “호킹 과정은 양자 이론에서 열역학 및 상대성 이론에 이르기까지 겉보기에 관련이 없어 보이는 물리학 분야를 연결하는 가장 풍부한 물리적 현상 중 하나”라고 말했습니다. “아날로그 블랙홀은 효과에 풍미를 더하고 동시에 실험실에서 테스트할 수 있는 흥미진진한 가능성을 제공합니다. 상세한 수치 분석을 통해 우리는 호킹 프로세스의 새로운 기능을 탐색할 수 있어 도움이 됩니다. 천체 물리학과 아날로그의 유사점과 차이점을 더 잘 이해할 수 있습니다. 블랙홀. ”