可以保存在黑洞中的信息

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有没有办法恢复黑洞中捕获的信息?

陷入黑洞的信息的命运仍然是个谜。她能走出黑洞,还是永远消失?目前,新作品展示了从理论上讲如何修复掉入黑洞的东西。

帕萨迪纳市加州理工学院的肖恩·卡洛尔(Sean Carroll)和他的同事们使用了量子隐形传态方法解决了这个问题,该方法涉及将信息量子从一个地方移动到另一个地方。

量子隐形传态基于纠缠的粒子。如果粒子纠缠在一起,则测量一个粒子的状态会立即影响另一个粒子的状态,而不管它们彼此之间有多远。经常给出一个例子,其中提到了一对爱丽丝和鲍勃,每个人都可以进入一对纠缠的粒子中的一个。为了开始传送,Bob向Alice发送了一些信息。他们使用这一信息单位以及来自一对纠缠粒子的粒子,以便将量子信息(或量子位)从鲍勃所在的位置移动到爱丽丝所在的位置。

卡罗尔说:``这是一种量子隐形传态技术。 “我们意识到黑洞自然地会做同样的事情。”
这是由于黑洞产生了纠缠的粒子,从而产生了所谓的霍金辐射。

从时空的真空能中,不断地自发形成粒子及其反粒子。通常,此类粒子会迅速衰减:它们会结合并消灭。但是,在黑洞的事件视界旁边,一个粒子掉入了黑洞,而另一个粒子仍在黑洞之外。保留在黑洞外部的此粒子会产生霍金辐射。陷入黑洞的粒子与剩余在黑洞中的粒子纠缠在一起。
如果爱丽丝位于黑洞之外,并且她可以访问这对粒子中的一个,而位于黑洞内的鲍勃可以访问第二个粒子,那么他们将能够从鲍勃向爱丽丝传输经典信息。

放下一个量子位
卡洛尔和他的同事们发现,如果爱丽丝捡起一个她不知道的量子位并将其扔进黑洞,这将改变黑洞的旋转或动量矩。这是可以在黑洞之外测量的。容易吧?只需测量黑洞背面的微小变化即可。

因此,如果爱丽丝在放置量子比特之前和之后测量黑洞的自旋,则自旋的变化将类似于鲍勃从黑洞向外界传输的传统信息的单位。

通过改变黑洞的自旋和量子位落入黑洞后发出的霍金辐射的一半,爱丽丝可以使用量子隐形传态规则来建立她抛入黑洞的量子位的自旋,从而在外界恢复信息。黑洞事件视界。

但是有一个大问题。此技术不能用于恢复一个以上的量子比特。

约翰·普雷西尔(John Prescill)也是与这项研究无关的加利福尼亚理工学院的一名员工,他说:“这项工作告诉我们有关一个量子比特的量子信息的价值,但它几乎没有说出大量信息陷入黑洞的情况。从外面变得无法进入。”

卡洛尔对此表示同意,但希望他们的工作“将使我们对从黑洞中提取信息的含义有所不同”,从而揭示进入黑洞的信息发生了什么秘密。 。

来源arxiv.org/abs/1507.03592

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN382129/


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