يمكن حفظ المعلومات المحاصرة في الثقب الأسود

هل هناك طريقة لاستعادة المعلومات العالقة في الثقب الأسود؟

مصير المعلومات التي سقطت في الثقب الأسود لا يزال لغزا. هل يمكنها الخروج من ثقب أسود ، أم تختفي إلى الأبد؟ حاليًا ، تُظهر الأعمال الجديدة كيف يمكن للمرء نظريًا استعادة شيء سقط في حفرة سوداء.

تناول شون كارول من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في باسادينا وزملاؤه هذه القضية باستخدام الأساليب المأخوذة من النقل الكمي ، والتي تتضمن نقل كمية من المعلومات من مكان إلى آخر.

يعتمد التخاطر الكمي على الجسيمات المتشابكة. إذا كانت الجسيمات متشابكة ، فإن قياس حالة جسيم يؤثر على الفور على حالة جسيم آخر ، بغض النظر عن مدى بعدها عن بعضها البعض. غالبًا ما يتم تقديم مثال حيث يتم ذكر زوج من أليس وبوب ، كل منهما له حق الوصول إلى زوج من الجسيمات المتشابكة. من أجل بدء النقل الفوري ، يرسل بوب القليل من المعلومات إلى أليس. يستخدمون هذه الوحدة من المعلومات وجزيئها من زوج من الجسيمات المتشابكة من أجل نقل جزء واحد من المعلومات الكمية ، أو كيوبت ، من مكان بوب إلى حيث أليس.

يقول كارول: "إن هذه تقنية نقل فوري كمومي". "لقد أدركنا أن الثقب الأسود يفعل نفس الشيء بطريقة طبيعية."
هذا يرجع إلى حقيقة أن الثقب الأسود ينتج جزيئات متشابكة ، والتي تخلق ما يسمى إشعاع هوكينج.

من طاقة الفراغ في الزمكان ، تتشكل الجسيمات والجسيمات المضادة لها بشكل تلقائي بشكل تلقائي. عادة ، تتحلل هذه الجسيمات بسرعة: فهي تتحد وتهلك. ولكن بجانب أفق الحدث لثقب أسود ، يسقط أحد الجسيمات في الثقب الأسود ، ويبقى الآخر خلفه. هذا الجسيم ، الذي يبقى خارج الثقب الأسود ، يخلق إشعاع هوكينج. الجسيمات التي تقع في الثقب الأسود والجسيمات المتبقية خارج حدودها متشابكة.
إذا كانت أليس خارج الثقب الأسود ، وكان بإمكانها الوصول إلى أحد جزيئات الجسيمات ، وسيتمكن بوب ، الذي سيكون داخل الثقب الأسود ، من الوصول إلى الجسيم الثاني ، عندها سيكون بإمكانهم نقل المعلومات الكلاسيكية من بوب إلى أليس.

إسقاط كيوبت
أظهر كارول وزملاؤه أنه إذا التقطت أليس كيوتًا لا تعرف عنه شيئًا ورميته في ثقب أسود ، فإن هذا سيغير دوران الثقب الأسود أو لحظة الزخم. هذا ما يمكن قياسه خارج الثقب الأسود. قراءة سهلة؟ ما عليك سوى قياس التغيير غير المهم في الجزء الخلفي من الثقب الأسود.

لذا ، إذا قامت Alice بقياس دوران الثقب الأسود قبل وبعد وضعه ، فإن التغيير في الدوران سيكون مشابهًا لوحدة المعلومات التقليدية التي يرسلها بوب من الثقب الأسود إلى الخارج.

من خلال تغيير دوران الثقب الأسود ونصف إشعاع هوكينغ المنبعث بعد سقوط كيوبت في الثقب الأسود ، يمكن لأليس استخدام قواعد التحريك الكمي لإنشاء دوران الكيوبت التي ألقتها في ثقب أسود ، وبالتالي استعادة المعلومات خارج أفق حدث الثقب الأسود.

لكن هناك مشكلة كبيرة. لا يمكن استخدام هذه التقنية لاسترداد أكثر من كيلوبايت.

يقول جون برسيل ، وهو أيضًا موظف في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا غير ذي صلة بهذه الدراسة: "يخبرنا هذا العمل عن قيمة المعلومات الكمية لواحد من الوحدات ، ولكنه بالكاد يقول أي شيء عن الكم الهائل من المعلومات التي تقع في الثقب الأسود و لا يمكن الوصول إليها من الخارج ".

يوافق كارول على ذلك ، ولكنه يأمل أن يجعل عملهم "نفكر بشكل مختلف قليلاً عما يمكن أن يعنيه استخراج المعلومات من الثقب الأسود" ، وبالتالي يكشف سر ما يحدث للمعلومات التي تدخل في الثقب الأسود .

المصدر arxiv.org/abs/1507.03592

Source: https://habr.com/ru/post/ar382129/