Lab-Grown Black Hole demonstruje splątanie kwantowe

Jeff Steinhauer, fizyk eksperymentalny z Technion-Israel Institute of Technology w Hajfie, stworzył czarną dziurę w swoim laboratorium.

Jasne, to nie było prawdziwe czarna dziura - pochłonęła fale dźwiękowe, zamiast zasysać całą otaczającą ją materię i niszcząc ziemię - ale reprezentuje to pierwszy raz, kiedy naukowcy zaobserwowali specjalny rodzaj promieniowania początkowo teoretycznie wysunięty przez Stephena Hawkinga 42 lata temu. Jeśli Steinhauer udowodni, że jego dźwiękowe czarne dziury dostarczają wystarczająco bliskiej analogii z prawdziwym układem, byłby to ogromny moment w naszym zrozumieniu fizycznego wszechświata.

Czarne dziury są bardzo trudne do zaobserwowania w prawdziwym życiu. Ale Steinhauer uważa, że ​​znalazł kolejną najlepszą rzecz. To modelowa czarna dziura, która zjada dźwięk, a nie światło. Wykorzystuje atomy rubidu przechłodzone do zaledwie powyżej zera bezwzględnego i przyspiesza je do prędkości przekraczającej dźwięk, przez który może przejść. Tworzy to rodzaj horyzontu zdarzeń, przeszłość punktu zwrotnego, której dźwięk nie może istnieć.

Kilkadziesiąt lat temu Hawking twierdził, że czarne dziury nie są naprawdę czarne - emitowałyby bardzo słabe promieniowanie, gdy pary fotonów materia-antymateria zostają uwięzione po przeciwnych stronach horyzontu zdarzeń. W eksperymentach Steinhauera promieniowanie analogowe do Hawkinga jest wytwarzane za pomocą fononów, które są dyskretnymi jednostkami kwantowego dźwięku mechanicznego. I, zgodnie z wynikami opublikowanymi w Fizyka przyrody, był w stanie zmierzyć to promieniowanie dźwiękowe, przechwytując korelacje fononów po obu stronach horyzontu.

Wiele osób ze środowiska fizycznego ostrożnie podchodzi do wiadomości. Niektórzy domagają się niezależnej weryfikacji, że eksperymenty Steinhauera naprawdę pokazały splątanie kwantowe przewidywane przez Hawkinga.

„Duże wyniki wymagają solidnych dowodów”, mówi Bill Unruh, fizyk z University of British Columbia Nowy naukowiec. Unruh był jednym z pierwszych, którzy wysunęli teorię, że analogi czarnych dziur można zbudować w laboratoriach, i że będą również pokazywać rodzaj promieniowania Hawkinga. „W każdym razie uważam to za bardzo piękny eksperyment, który ludzie pomyśleli o zrobieniu tego od 10 lat, ale on pierwszy to robi. To, że widział korelacje emisji na horyzoncie, czy to splątane, czy nie, jest prawdziwym zamachem ”.

Gdyby zostało to potwierdzone, odkrycie byłoby „triumfem dla Hawkinga, być może w tym samym sensie, że oczekiwane wykrycie bozonu Higgsa było triumfem dla Higgsa i firmy”, mówi Leonard Susskind, fizyk teoretyczny ze Stanford Natura.