Informasi yang terperangkap dalam lubang hitam dapat disimpan

Apakah ada cara untuk memulihkan informasi yang terperangkap dalam lubang hitam?

Nasib informasi yang jatuh ke lubang hitam tetap menjadi misteri. Bisakah dia keluar dari lubang hitam, atau menghilang selamanya? Saat ini, karya-karya baru menunjukkan bagaimana, secara teori, seseorang dapat mengembalikan sesuatu yang telah jatuh ke dalam lubang hitam.

Sean Carroll dari Institut Teknologi California di Pasadena dan rekan-rekannya mendekati masalah ini menggunakan metode yang diambil dari teleportasi kuantum, yang melibatkan pemindahan kuantum informasi dari satu tempat ke tempat lain.

Teleportasi kuantum didasarkan pada partikel terjerat. Jika partikel terjerat, mengukur keadaan satu partikel secara instan mempengaruhi keadaan partikel lain, terlepas dari seberapa jauh mereka dari satu sama lain. Sebuah contoh sering diberikan di mana sepasang Alice dan Bob disebutkan, masing-masing memiliki akses ke salah satu dari sepasang partikel terjerat. Untuk memulai teleportasi, Bob mengirimi Alice sedikit informasi. Mereka menggunakan unit informasi ini dan partikelnya dari sepasang partikel terjerat untuk memindahkan sedikit informasi kuantum, atau qubit, dari tempat Bob ke tempat Alice berada.

"Ini adalah teknik teleportasi kuantum," kata Carroll. "Kami menyadari bahwa lubang hitam melakukan hal yang sama secara alami."
Ini disebabkan oleh fakta bahwa lubang hitam menghasilkan partikel terjerat, yang menciptakan apa yang disebut radiasi Hawking.

Dari energi vakum ruang-waktu, partikel dan antipartikelnya secara konstan terbentuk. Biasanya, partikel tersebut membusuk dengan cepat: mereka bergabung dan musnah. Tetapi di sebelah horizon peristiwa sebuah lubang hitam, satu partikel jatuh ke dalam lubang hitam, dan yang lainnya tetap berada di luarnya. Partikel ini, yang tetap berada di luar lubang hitam, menciptakan radiasi Hawking. Sebuah partikel jatuh ke dalam lubang hitam dan sebuah partikel yang tersisa di luar batas-batasnya terjerat.
Jika Alice berada di luar lubang hitam, dan dia akan memiliki akses ke salah satu dari sepasang partikel, dan Bob, yang akan berada di dalam lubang hitam, akan memiliki akses ke partikel kedua, maka mereka akan dapat mentransfer informasi klasik dari Bob ke Alice.

Jatuhkan qubit
Carroll dan rekan-rekannya menunjukkan bahwa jika Alice mengambil qubit yang tidak diketahuinya dan melemparkannya ke dalam lubang hitam, ini akan mengubah putaran lubang hitam atau momen momentum. Inilah yang bisa diukur di luar lubang hitam. Mudah kan? Hanya mengukur perubahan yang tidak signifikan di belakang lubang hitam.

Jadi, jika Alice mengukur putaran lubang hitam sebelum dan sesudah menempatkan qubit di dalamnya, perubahan putaran akan mirip dengan unit informasi tradisional yang dikirimkan oleh Bob dari lubang hitam ke luar.

Dengan mengubah putaran lubang hitam dan setengah dari radiasi Hawking yang dipancarkan setelah qubit jatuh ke lubang hitam, Alice dapat menggunakan aturan teleportasi kuantum untuk menetapkan putaran qubit yang dia lemparkan ke lubang hitam, dan dengan demikian mengembalikan informasi di luar horizon peristiwa lubang hitam.

Tapi ada masalah besar. Teknik ini tidak dapat digunakan untuk memulihkan lebih dari satu qubit.

John Prescill, juga seorang karyawan Institut Teknologi California yang tidak relevan dengan penelitian ini, mengatakan: "Pekerjaan ini memberi tahu kita tentang nilai informasi kuantum dari satu qubit, tetapi hampir tidak mengatakan apa-apa tentang sejumlah besar informasi yang jatuh ke dalam lubang hitam dan menjadi tidak dapat diakses dari luar. "

Carroll setuju, tetapi berharap bahwa pekerjaan mereka "akan membuat kita berpikir sedikit berbeda tentang apa artinya mengekstraksi informasi dari lubang hitam", dan dengan demikian mengungkapkan rahasia apa yang terjadi pada informasi yang masuk ke lubang hitam. .

Sumber arxiv.org/abs/1507.03592

Source: https://habr.com/ru/post/id382129/