Giriş
Ağustos 2013'te düzinelerce ünlü teorik fizikçi, bir krizi tartışmak için California, Santa Barbara'da bir araya geldi. Kara deliklere ilişkin zayıf anlayışları parçalanıyordu. Sanki bir teleskoplaymış gibi uzaktan bakıldığında, bir kara delik bir gezegen, bir yıldız ya da başka herhangi bir temel parçacık kümesi gibi davranmalıdır. Ama fizikçiler, çoğunun inandığı gibi, Albert Einstein'ın çalışmasına inanıyorlarsa, o zaman kara deliği sınırının hemen içindeki birinin bakış açısından düşündüklerinde imkansız sonuçlar ortaya çıkıyordu.
Geçen yılki bir düşünce deneyi, bu bakış açıları çatışmasını keskinleştirmiş ve dış görünüşün temel görüş olduğuna inananlar ile içeriden manzaraya odaklananlar arasındaki yirmi yıllık ateşkesi aniden sona erdirmişti. Aniden, her türlü kutsal fiziksel inanç tartışmaya açıldı. Düşünce deneyinin arkasındakiler umutsuzca, kara delik içlerinin var olmayabileceğini - uzay-zamanın kara deliğin kenarında sona erdiğini öne sürdüler. resmen ateş duvarı.
Bu düşüncenin bir uzantısı olarak, konferansa katılanlardan biri, büyük ölçüde şakayla, paradoksun bilinen fizik yasalarının her zaman her yerde çökebileceğini ima ediyor gibi göründüğünü bile öne sürdü; bu, Comedy Cellar'a layık bir kahkaha kazandıran bir gözlemdi. . Genç katılımcılardan biri, Daniel Harlow, mikrofonu aldı ve sohbeti daha az sapkın bir zemine yönlendirmeden önce tek bir inanmayan "Dostum" ile tepki verdi.
Beyin fırtınasının "sadece bir telaşı vardı" dedi patrick hayden, bir bilgisayar bilimcisi, Stanford Üniversitesi'nde fizikçi oldu. "İnsanların çılgın fikirlerle riske girme istekliliği şok ediciydi."
Tartışma ve hesaplarla geçen bir on yıldan sonra, şimdi Massachusetts Institute of Technology'de kıdemli bir fizikçi olan Harlow, kendisinin ve gelecek vaat eden teorisyenlerden oluşan bir ekibin sonunda dış cephenin karesini almanın yolunu veya en azından bir yolunu bulduklarına inanıyor. ve iç görünümler. Bunu yaparken, savaş halindeki görelilik dünyaları ile kuantum teorisi arasında bir yumuşama sağladılar. Kuantum bilgi teorisinden çok uzak fikirleri bir araya getiren çözünürlükleri ve 2019'dan çığır açan hesaplamalar, dışarıya sahip olmak ve içinin çoğunu da korumak için baş ağrısına neden olan ve zor kazanılan bir girişimdir.
En azından prensipte bu gerilimin çözülebileceğini göstermeyi başardılar” dedi. Tom HartmanCornell Üniversitesi'nden fizikçi, başka bir yerçekimi modelinde teorisinin amiral gemisi özelliğini buldu.
Giriş
Prosedürleri şu anda yalnızca bir kara deliğin çıplak kemik karikatürüyle çalışsa da, çökmüş yıldızların birçok tuhaf özelliğini yakalıyor. Gerçek kara delikler için geçerliyse, bir astronotun bir kara deliğe düştüğünde deneyimleyeceği şeylerden moleküllerinin düzeninde yer alan bilgilerin nihai kaderine kadar bir dizi klasik kara delik sorusuna kesin olarak cevap verecektir.
"Bir dereceye kadar bir devrimin başlangıcından ziyade sonunu temsil ediyor" dedi. Geoff Penington, California Üniversitesi, Berkeley'de bir fizikçi ve yeni çalışmaya katkıda bulunan.
“Bu çok heyecan verici. Yanlış olabilir ama doğru özün bu olduğunu düşünüyorum” dedi. Oliver DeWolfeBoulder, Colorado Üniversitesi'nde bir fizikçi ve geçen yıl Harlow ve şirketin önerisi üzerine inşa eden bir avuç araştırmacıdan biri.
Grup, bir et yarası açarak kara deliğin içini tamamen fedakarlıktan kurtarmaya çalışıyor: Harlow ve arkadaşları, ironik bir şekilde, tanıdık fizik yasalarının bir kara deliğin içinde ve belki de her zaman her yerde bozulduğunu öne sürüyor. Ama bunu daha önce bilinmeyen, kimsenin fark edemeyeceği kadar incelikli bir şekilde yapıyorlar. Kökte, maddeden veya uzay-zamandan kaynaklanan bir kısıtlama yoktur. Daha ziyade, karmaşıklıkla ilgili argümanlardan geliyor - muazzam hacimlerde kuantum bilgisinde bulunan esasen bitmeyen olasılıklar.
Hawking Radyasyonundan Güvenlik Duvarlarına
Santa Barbara atölyesindeki bir oturum, kara delik devriminin baş mimarı tarafından yönetildi. Cambridge ofisinden geniş bir projektör ekranında görüntüleniyor, hayattan daha büyük Stephen Hawking uzay ve zamanın kara deliğin içinde hayatta kaldığı fikrini savundu. "Bir süre önce, günümüze kadar süren bir tartışmayı başlatan bir yazı yazdım" diye söze başladı.
Bu tartışma, kara deliklerin evrendeki en büyük yok olma eyleminin aşamaları gibi görünmesi etrafında toplanıyor.
1974 yılında, Hawking'in hesaplanmış olay ufku çevresinde - bir kara deliği çevreleyen geri dönüşü olmayan küre - kuantum dalgalanmaları parçacık çiftleri yaratır. Ortaklardan biri kara deliğe düşerken diğeri kaçar. Zamanla, ortaklar hem kara deliğin içinde hem de dışında birikerek genişleyen bir "Hawking radyasyonu" bulutunda uçarlar.
Sorun, kuantum mekaniği koşulları altında, her bir ikilinin dolaşıklıkla birbirine bağlı olması gerçeğiyle başladı; bu, iki parçacığın ortaklaşa bir birim bilgi taşıması anlamına geliyor. Her ortak, evet veya hayır sorularına cevap vermek için kullanılabilecek bir madalyonun yüzü gibidir. Bu tek evet-hayır kapasitesi, nesne süperpozisyon adı verilen bir kuantum kombinasyonunda var olabiliyorsa "bit" veya "kübit" olarak adlandırılır. Ancak bir madalyonun iki yüzünün aksine, dolaşık parçacıklar ayrılabilir. Yine de, bir ölçüm "tura" okuyan bir dış ortak bulursa, başka bir ölçüm kesinlikle "yazı" okuyan dahili ortak bulur.
Bu, Hawking'in hesaplamasının ikinci bir sonucuyla çelişiyor gibi görünüyor. Karadelik parçacıkları yayar ve sonunda tamamen buharlaşır. Anlatılmamış çağlardan sonra, yalnızca radyasyon bulutu kalır. Ancak her bir dış ortak, iç ortağıyla bir bit paylaştığı için, tek başına Hawking radyasyonu, tek taraflı madeni paralarla dolu bir kumbara kadar anlamsızdır. Kara deliğin ve içine düşen her şeyin yaşamını kaydeden kara deliğin içindeki bilgi kübitleri görünüşte yok oluyor - akıl almaz bir gelişme.
Giriş
"O şey içeride bir yerde olduğu sürece sorun yok," dedi Samir MathurOhio Eyalet Üniversitesi'nde fizikçi ve 2013 konferansının koordinatörlerinden biri. "Ama kara delik kaybolursa, dışarıdaki adamların hiçbir şekilde kesin durumları olmaz."
Eski kara deliklerin şaşırtıcı ölümü, fizikçilerin, Einstein'ın genel görelilik olarak bilinen eğri uzay-zaman teorisine mi yoksa kuantum mekaniğine mi bağlı olduklarına bağlı olarak, iki çatışan görüşten birini benimsemelerine yol açtı. Hawking, yıllarca Einstein'a bahse girdi. Hawking, parçacıkları yakalamak ve kübitlerini silmek, tek taraflı madeni paralar üzerindeki kuantum mekaniği yasağını ihlal ediyorsa, o zaman kuantum mekaniği için çok daha kötü olacağına inanıyordu.
Diğerleri, akıllarının gözünü kara deliğin dışında tutmayı tercih ettiler. Bilginin asla gerçekten kaybolmadığına dair romantik düşünceyi kesin bir şekilde garanti eden kuantum mekaniğinin tarafını tuttular. Örneğin bir günlüğü yaktıktan sonra, duman, kül ve ısı bulutunu yakalamayı ve kayıp cümleleri yeniden kurmayı hayal edebilirsiniz. Bir kara delik, bir günlüğün parçacıklarını şenlik ateşinden daha şiddetli bir şekilde karıştırabilir, ancak aynı mantık geçerli olacaktır. Geriye kalan tek şey Hawking radyasyonuysa, o zaman metnin bilgisi bir şekilde içine sızmış olmalı - Einstein'ın uzay-zaman teorisinin onun içeride hapsolmasını gerektirdiğini boşverin.
Paradoksun son parçası, Hawking'in analizinin radyasyonu tamamen rastgele bulmuş olmasıydı - kodu çözülecek herhangi bir bilgiden yoksun. Çalışması iki çelişkili sonuç ortaya koydu: kara deliklerin buharlaştığı (bu, radyasyonun eninde sonunda bilgiyi taşıması gerektiğini ima ediyor) ve radyasyonun bilgi taşımadığı. İkisi de haklı olamazdı, bu yüzden çoğu fizikçi Hawking'in bir şekilde yanıldığını varsaydı.
Ama hatası bariz değildi. Hawking, yarı klasik fizik olarak bilinen, titizlikle test edilmiş bir çerçeve olan, hafifçe kıvrılan bir uzay-zamanda kuantum alanlarının nasıl hareket ettiğini analiz ederek hem radyasyonu hem de rastgeleliğini keşfetmişti. Hawking'in yarı klasik yaklaşımı, yalnızca kuantum mekaniğinin ve genel göreliliğin suçlamanın ötesinde görünen yönlerine dayanıyordu. Benzer tedaviler, parçacık fiziğinin ünlü Standart Modeli de dahil olmak üzere çoğu modern teorinin temellerini oluşturur.
Fizikçiler, olay ufkunun çok ötesinde, bir kara deliğin hala anlaşılmaz merkezinde olduğu gibi, yerçekimi yoğunlaştığında yarı klasik fiziğin sendelemesini bekliyorlar. Ancak büyük kara delikler için olay ufkunun kendisi çoğunlukla zararsız olmalıdır; meraklı ve iyi donanımlı bir astronot, merkezin yakınında kaçınılmaz ölümüyle karşılaşmadan önce içeri girip uzun süre hayatta kalabilir. Gerçekten de M87 galaksisinin merkezindeki devasa kara deliğin ufkunda, ilk kara delik doğrudan görüntülenmek üzere, yerçekimi Dünya'da olduğundan çok daha fazla çekmez. Hawking hatalı yarı klasik varsayımlarda bulunuyorsa, gezegendeki diğer herkes de öyledir. "[Yarı klasik fizik] tarafından açıklanan fizik yasaları burada, Dünya'da çalışıyorsa" dedi. Alex Maloney, McGill Üniversitesi'nden bir fizikçi, "neden olay ufkunda çalışmasınlar?"
Hawking'in varsayılan hatası üzerine onlarca yıl süren tartışmalardan sonra, birkaç fizikçi iki taraf arasında bir ateşkes sağlamaya çalıştı. 1993 yılında Leonard Susskind Stanford Üniversitesi'nden bilim adamları, hata olmadığı görüşünü savunmaya başladı. Kabaca söylemek gerekirse, çatışma, kara deliğin hem içini hem de dışını aynı anda kişinin zihninde tutmaya yönelik gerçekçi olmayan bir istekten doğdu.
Bunun yerine, Susskind ve işbirlikçileri, dışarıdaki bir astronotun anlatacağı ipliğin, düşen bir astronotun bildireceğinden tamamen farklı olduğunu savundu. Uzaktaki bir astronot, arkadaşının kara deliğin yüzeyine sıçradığına tanık olur ve kara delik, izinsiz giren kişiyi emerken dalgalanırdı. Bilginin kara deliğin yüzüne yayılmasını ve sonunda radyasyon olarak cızırdayarak, içinde hiç kaybolmadan uzaklaşmasını izlerlerdi. Ancak yoldaşın bakış açısından, hem kendisinin hem de bilgilerinin kapana kısıldığı kara deliğe güvenli bir şekilde girer. Onun hesabı, arkadaşınınkinden farklıdır, ancak raporlarını yalanlayacak bir haber gönderemeyeceğine göre, gerçekten bir sorun mu var? İki anlatı bir anlamda tamamlayıcı olabilir.
"Bunu her zaman kafa karıştırıcı bulmuşumdur," dedi Scott Aaronson, Austin, Texas Üniversitesi'nde teorik bir bilgisayar bilimcisi, ancak "insanlar on veya yirmi yıldır buna karar verdi."
2012'de dört fizikçi geldi ve tamamlayıcılık argümanını yerle bir etti. Ahmed Almheiri, Donald Marolf, Joseph Polchinski ve James Sully - genellikle baş harfleri AMPS olarak adlandırılan bir ekip - iki adımlı ayrıntılı Düşünce deneyi bu, tek bir gözlemcinin kara deliğin bilgileri aynı anda iki yerde sakladığına tanık olmasına izin verirdi.
İlk olarak, dışarıdaki bir astronot, bir kara deliğin yaydığı her parçacığı 10'unun çoğu boyunca toplar.67-yıl ömrü. Bilginin radyasyona karıştığını varsayarsak, bazı dış ortaklar birbirine dolanmış ve onlara kesin durumlar vermiş olmalıdır. Astronot bu parçacıkları analiz eder ve dolaşık olduklarını onaylar. Aaronson, "Çok uzun [araştırma] bursunuz olduğunu varsayalım," dedi.
Daha sonra kara deliğin içine dalıyor ve dışarıda incelediği bazı ortakların içerideki ortaklarla da dolaşık olduğunu doğruluyor. Hawking'in yarı klasik hesaplaması, kara deliğin dışında adil iki yüzlü madeni paralar gibi görünen şeylerin içinde yasadışı bir üçüncü yüz sakladığını ima ederek bunu bulacağını gösteriyor.
AMPS, Hawking'in paradoksundan saklanamayacağını kanıtlamıştı. Kara deliğin dışında gönülsüzce kuantum mekaniğinin tarafını tuttular ve sonuç olarak içerideki alanı feda ettiler: Belki de kara delik, içine düşen maddeyi ufukta bir "güvenlik duvarı" ile buharlaştırdı ve her işe burnunu sokan astronotların deneyi bitirmesini engelledi. Aaronson, vardıkları sonucu açıklayarak, "Kara deliğin hiçbir şekilde bir içi yoktur," dedi. "İçeri girmeye çalıştığınızda, uzay-zamanın sonuyla karşılaşıyorsunuz."
Yarı klasik fizikten, ufku geçmenin Illinois'den Iowa'ya sınırı geçmekten farklı hissettireceğine dair hiçbir belirti olmadığından, kimse bu fikir hakkında iyi hissetmedi. Topluluk, karmaşadan çıkış yollarını beyin fırtınası yapmak için bir dizi atölye çalışması düzenledi ve sonunda Santa Barbara toplantısı.
Harlow, "Herkesin bu tartışmayı bitirmeye çalıştığı ve başarılı olamadığı birkaç ay geçirdik," dedi.
Kaosun ortasında Harlow, bir astronotun AMPS deneyini gerçekten yapması için ne gerektiğini incelemek üzere o zamanlar bir bilgisayar bilimcisi olan Hayden ile bir işbirliği kurdu. Kara deliği bir kuantum şifreleme cihazı olarak ele aldılar - okunabilir bilgileri (normal madde) alan ve karıştırılmış gibi görünen bilgileri (radyasyon) tüküren bir şey. Bu bağlamda, bilgiyi çözmek için bir makine - kuantum bilgisayar gibi bir makine - kullanarak AMPS deneyinin gerçekleştirilmesi hayal edilebilir. Ve Aaronson'ın kuantum hesaplamanın sınırları hakkındaki doktora tezinden elde edilen önemli bir sonuçla, ilginç bir şey keşfettiler.
Bir kara delik, üzerine düşen maddeyi o kadar iyice toz haline getirir ki, eğer bir astronot gerçekten bir kuantum bilgisayara radyasyonu çözme görevi verseydi, bu görev çok uzun sürerdi. İlerleme çubuğu %1'lik bir paya bile ulaşmadan önce kara deliğin ortadan kaybolması o kadar uzun sürerdi. Ve o zamana kadar, astronot içeri atlayıp içeride ek iş yapan dış bilgileri yakalayamayacaktı, çünkü içerisi var olmayacaktı.
Harlow, "Bu, ne yapacağımızı gerçekten bilmediğimiz bir gözlemdi" dedi. "Sonunda, 10 yıl sonra, onunla ne yapacağımızı biliyoruz."
Kuantum Bilgisayarda Uzay-Zaman Nasıl Yapılır?
2013 çalışmasının ardından Harlow, daha basit bir soruna odaklanmak için kara delikleri bir kenara bıraktı: Boş uzayın kendisine. Anti-de Sitter uzayı olarak bilinen ve aynı zamanda kara deliklerin göründüğü kadar çok farklı iki tanımlamayı kabul eden, gerçekçi olmayan ters çevrilmiş uzay tipini incelemeye başladı.
Harlow, "Anti-de Sitter uzayını yeterince iyi anlarsam, bu ileriye, kara deliklere geri dönmenin yolunu gösterir," diye düşündüğünü hatırladı Harlow. "Ve bu gerçekten de ortaya çıktı."
Giriş
Fizikçiler, anti-de Sitter uzayından büyülenmişlerdir çünkü uzay, sonlu bir sınırın içine sonsuz hacimde bir uzayın sığmasına izin veren egzotik bir şekilde kıvrılır. Daha da çarpıcı olanı, anti-de Sitter uzayında meydana gelen herhangi bir olayı, sınırda yaşayan ve tamamen farklı fiziksel kurallarla oynayan parçacıklar açısından yeniden biçimlendirmenin bir yolu var gibi görünüyor. Örneğin, merkezi anti-de Sitter bölgesindeki bir güneş sistemi, sınırın etrafına dağılmış, yalnızca kuantum teorisine uyan ve hiçbir yerçekimi veya uzay-zaman duygusuna sahip olmayan bir parçacıklar topluluğu olarak tanımlanabilir.
Harlow için asıl soru, uzay-zaman kavramına sahip olmayan sınırdaki parçacıkların, uzay-zamanın yadsınamaz derecede önemli olduğu, merkez bölgedeki bir gezegende yaşayan birinin deneyimini nasıl yakalayabildiğiydi. Naif bir şekilde, sınır olaylarının ortada anında yankılanabileceği bir sorunla karşılaşmayı bekleyebiliriz - etkilerin yayılmasının zaman alması gereken bir yer. Bu sorun nedeniyle, sınır parçacıkları ile merkezi uzay-zaman arasındaki ilişki gevşek olmalıdır, böylece sınır değişiklikleri ortayı hemen etkilemez, ancak sınır merkezde olup bitenlerin izini tamamen kaybedecek kadar da gevşek olmamalıdır. .
"Sistemin tüm parçalarından bağımsız olmalısın, ama sistemden bağımsız olmamalısın ki bu aaargh gibi," dedi Harlow, hüsranla ellerini havaya kaldırarak.
Sonunda Harlow, bir grup araştırmacının sorunu zaten çözmüş olduğunu fark etti. Uzay-zamanın yapısı hakkında hiç düşünmemişlerdi. Kuantum bilgisayarların hatalarını düzeltmeleri için yollar icat ediyorlardı.
Hata düzeltmenin Harlow'un aradığı Goldilocks ilişkisini nasıl somutlaştırdığına dair bir fikir edinmek için, klasik bir bitlik mesajı üç bitlik bir iletime kodlamak için basit bir şema düşünün. 1'i belirtmek için 111'i iletin. 0'ı belirtmek için 000'i iletin. Bir hata meydana gelse bile, alıcı çoğunluk oyu alabilir. Yine de 001'i 0 veya 011'i 1 olarak anlayacaktır. Tek bir hata mesajı bozmaz, çünkü bilgi tüm basamaklarda bulunur. Mesaj, her bir parçadan bağımsızdır, ancak tüm iletimden bağımsız değildir - tam da Harlow'un ihtiyaç duyduğu şey. Kuantum hatalarını düzeltme kübitlerde (klasik bitlerin aksine) daha karmaşık şemalar gerektirir, ancak iki problem birden çok parça arasına bilgi bulaştırma özelliğini paylaşır. 2014 içinde, Harlow, AMPS'den Almheiri ve Kaliforniya Üniversitesi, Santa Barbara'dan Xi Dong ile birlikte açıklamak için işbirliği yaptı. kuantum hata düzeltme kodları nasıl anti-de Sitter uzay-zaman bilgisini sınır kübitleri arasında yayabilir.
Fikrin özü şuydu. Anti-de Sitter uzayındaki merkezi noktayı bir bitlik bir mesaj olarak hayal edin. Sınır parçacıkları, iletimin rakamlarıdır. Sınırı üç yaya bölün. Herhangi bir arkın parçacıkları, bitişik bölge içindeki anti-de Sitter noktalarını bilir. Ama o bölgenin dışındaki noktaları bilmiyorlar. Tek bir yay merkezi noktayı bilmiyor, bu durum mesajı yeniden oluşturmak için tek bir iletim basamağının nasıl yeterli olmadığını anımsatıyor.
Giriş
Ancak merkez nokta, herhangi iki yaya ait birleşik bölge içinde yer alır - mesajın şifresini çözmek için iki iletim basamağının nasıl yeterli olduğunu yansıtır. Bu şekilde, hata düzeltme, boş anti-de Sitter uzayını iki açıdan anlamak için uygun bir dil gibi görünüyordu: ya normal uzay-zaman olarak ya da ilginç bir şekilde, uzaysız kuantum kübitlerinin bir koleksiyonu olarak.
Giriş
DeWolfe, "Bu biraz şaşırtıcı," dedi. Kuantum bilgisi yalnızca kuantum bilgisayarları oluşturmak için değildir. "Bunların, kuantum yerçekiminin onları kullandığı anlaşılacak kadar önemli fikirler olduğu ortaya çıktı."
Harlow, uzay-zamana bakmanın iki yolunu birbirine bağlamayı başarmıştı. Tek sorun, çerçevenin amaçlanan amacının gerisinde kalmasıydı. Uzay-zaman bir kara delik içerdiğinde, kuantum hata düzeltmesi başarısız oldu.
2012 gibi erken bir tarihte, fizikçiler kara deliğin içini hata düzeltme kodlarıyla çözme fikrini ortaya attılar. Ancak Hawking'in hesaplamalarındaki çelişkili bakış açıları onları bir kez daha afallatmıştı. Olay ufkunun içindeki bir astronot, düşen radyasyon ortaklarının süresiz olarak yağdığını görecektir. Kara deliğin bilgi kapasitesi, onu kozmik bir sabit disk olarak tasavvur ederseniz, ömrü boyunca sürekli artar.
Bu arada, altın yıllarında bir kara deliğin dışındaki bir astronot, karadeliğin buharlaştıkça tam anlamıyla küçüldüğünü görecektir. Harlow'un, hata düzeltmeyle iki perspektifi kareleştirme arzusuna ulaşmak için, büyüyen iç mekanı küçülen sınırına kodlamanın bir yoluna ihtiyacı varmış gibi görünüyordu; bu, bir denizciden "SOS" mesajını tek karakterlik bir iletime sığdırmasını istemek gibi bir görevdi.
"Hikaye, kara deliklerin içini dışladı" dedi Christopher Akers2016'da ikinci sınıf yüksek lisans öğrencisi olarak Harlow'un etkili bir hata düzeltme makalesinden ilham alan MIT'de bir araştırmacı. "Bu bana garip geldi, bu yüzden kara delikleri nasıl daha iyi bir şekilde dahil edebileceğinizi düşünmek için çok zaman harcadım."
Bir tanesini bulması dört yılını, Harlow'u bunun mantıklı olduğuna ikna etmesi ise bir yılını alacaktı.
Bilgiden Kaçış İçin Bir Reçete
Harlow ve Akers bir kara deliğin içini ayrı ayrı düşünürken, bir takımyıldız araştırmacısı dışını kırmanın eşiğindeydi. Yükselen bir İngiliz fizikçi olan Penington, kilit oyunculardan biriydi. 2013'te 21 yaşında olduğundan ve Cambridge Üniversitesi'nde lisans eğitiminin ortasında olduğundan, Santa Barbara konferansındaki güvenlik duvarı dramasını kaçırmıştı.
Penington, 2015 yılında olası bir yüksek lisans öğrencisi olarak Stanford'u ziyaret ettiğinde, doktorası için kuantum yerçekimi ve kuantum bilgisini incelemek arasında kaldığını hissetti. Sonra Hayden'la tanıştı. Penington, annesinin - Oxford'da bir matematikçi olan Frances Kirwan'ın - Hayden'ın lisansüstü danışmanlarından biri olduğunu ve Kanada yerlisi olan Hayden'ın, o sırada gittiği Ontario kırsalına bir kano gezisi planlamasına annesine yardım ettiğini öğrenince şaşırdı. 8 yaşındaydı. Penington'ın iki ilgi alanını harmanlayarak karadelikleri kübitlerle açıklama çabasının merkezinde Hayden'ın olduğunu öğrenince daha da şaşırdı. İkili birlikte çalışmaya karar verdi.
Hayden ve Penington, kusurlu hata düzeltme kodlarıyla ilgili soyut bir sorun olduğunu düşündükleri bir sorunla işe başladılar. sıçrayan kuantum bilgi kağıdı 2017'de. O çalışma kara deliklerden veya uzay-zamandan bahsetmiyordu, ama gelecek yıl kodlarını anti-de Sitter uzayına getirdiler. Sonunda, 2014 yılında geliştirilen bir formül izlenerek netta engelhardtY kuşağından bir fizikçi olan Penington, anti-de Sitter uzayının belirli bir bölgesinin, bir kara delikten fışkıran dolaşık Hawking radyasyon bulutunun bilgi kapasitesiyle ilgili bir nicelik olan entropiyi izlediğinden şüphelenmeye başladı. 2018-2019 kışını önsezisini kontrol etmek için tek başına ayrıntılar üzerinde çalışarak geçirdi.
Penington, "Hayatımda sürekli olarak fizik üzerinde çalıştığım en zor şey" dedi. “Noel'de Meksika'da tatildeydim ama gizlice sürekli bunu düşünüyordum. Arkadaşlarım 'Neden bu kadar sessizsin?' diye sorup durdu.”
Aynı sıralarda, Engelhardt temelde aynı hesaplamayı yapmakta güçlük çekiyordu. 2019'un başlarında AMPS'den Almheiri ve Marolf ve Stanford'dan Henry Maxfield ile güçlerini birleştirerek yerçekimini içeren bir durumda entropiyi veren 2014 formülünü kara deliğin dışındaki dolaşık radyasyondaki bilgileri incelemek için kullandı.
İki takım da açıkladıkları aynı cevabı aldı. koordine kâğıtlar Hesaplamalar, kara deliğin içinde kaç tane birbirine dolanmış "kuyruk" olduğunu söyleyen dış radyasyondaki "kafaları" saymaktan ibaretti. Genç, boş kara delikler için, olay ufku Hawking çiftlerini ayırdıkça, tıpkı Hawking'in beklediği gibi, ayrılan madeni para yüzlerinin sayısı artar. Ancak yaşla birlikte, ayrılan yüzlerin sayısı düşmeye başlar - bu, kara deliğin dolduğunu ve tıpkı kuantum mekaniğinin gerektirdiği gibi bir şekilde bilgiyi dış radyasyona boşalttığını ima eder.
Giriş
Harlow, "Bu Mayıs gazeteleri gerçekten harikaydı," dedi. "Hesaplamayı yapacak cesarete sahip olduklarından" etkilenmişti. Bunun çok zor olduğunu düşünürdüm.
Sonunda Penington, Engelhardt ve işbirlikçileri kara deliğin dışında neler olduğunu anladıklarını düşündüler. Pek çok fizikçinin varsaydığı gibi, bilgi gerçekten de radyasyona sızıyordu. Bu gerçeğin üç önemli sonucu oldu.
İlk olarak, Hawking'in hatası için olasılıkları daralttı. Radyasyon gerçekten rastgele olamazdı, öyleyse neden başka türlü güvenilir olan yarı klasik fizik öyle olduğunu öne sürdü?
İkincisi, anlayış sınırlarını kara deliğin dışından içeriye doğru kaydırdı. Eski bir kara deliğin olay ufkunun hemen içindeki bir astronot buharlaşmayı nasıl deneyimler?
Son olarak, Hawking'in yarı klasik çerçevesinin neredeyse doğru olduğunu ve iç mekana ilk adımı atmanın tam gelişmiş bir kuantum yerçekimi teorisini gerektirmemesi gerektiğini öne sürdü. Tanıdık uzay-zaman bileşenlerini kullanarak dış kısmı analiz etmeyi başarmışlardı. Ancak sadece biraz değiştirilmiş bir tarifle (2014 entropi formülü), bilginin içeriden kaçtığını gördüler. Hesaplamalar, kara deliğin içinin yarı klasik görüntüsünün terk edilmesi gerekmediği konusunda kendilerini güvende hissettirdi. Güvenlik duvarları giderek çok uzak bir adım gibi görünüyordu.
Engelhardt, "İç tanımını atarsak, bebeği banyo suyuyla birlikte atmış oluruz" dedi. "Doğru bir hesaplama yapmak için yarı klasik yerçekimini kullanmanın bir yolu var."
Yerçekimi entropisinde uzman olan Engelhardt'ta bazı parçalar vardı ve görünüşe göre Harlow'da birkaç tane daha vardı. Engelhardt'ın MIT'deki ofisi Harlow'unkiyle aynı duvarı paylaşıyor, bu yüzden güçlerini birleştirmeleri çok doğaldı. Aynı sıralarda Akers, postdocları olmak için MIT'ye taşındı ve üçü birlikte çalışmaya başladı. problemden uzaklaşmak.
Bir Kuantum Bilgisayarda Uzay-Zaman Nasıl Kırılır?
Pandemi 2020'nin başlarında dünyayı içeriye zorlarken, üçlü akademisyen kara delik düşünce deneylerini MIT'nin karatahtalarından Zoom'un dijital ortamına taşıdı.
Amaçları, tüm konuları bir araya getirmek ve yarı klasik iç perspektifi kuantum mekaniksel dış perspektife dönüştürmek için bir dönüştürme süreci geliştirmekti. Böyle bir teori, kara deliğin hemen içindeki bir astronot için faydalı olacaktır. Çevresinin bir anlık görüntüsünü alabilir, prosedürü uygulayabilir ve ona dışarıdaki bir meslektaşının ne gördüğünü anlatan bir fotoğrafı geri alabilirdi. İki fotoğraf farklı olayları yakalamış gibi görünse de, Rashomon stil, dönüştürme sahnelerin gizlice uyumlu olduğunu ortaya çıkarmalıdır. Susskind'in tamamlayıcılık vizyonunun daha sofistike bir canlanması olurdu.
Giriş
Akers, dönüştürme programının kuantum hata düzeltme dilinde yazılması gerektiğine kendini çoktan ikna etmişti, çünkü Harlow zaten boş uzay için çalışmıştı. Yarı klasik iç kısım mesaj, kuantum dış kısım ise aktarım olacaktır. Ve iç kısmın küçülen bir ufukta büyüdüğü göz önüne alındığında, bir SOS'u tek bir S'ye sıkıştırabilecek bir hata düzeltme kodu icat etmeleri gerekecekti.
Akers, meslektaşlarının şüphesiyle karşılaştı. Kodlamanın kara deliğin içindeki bilgileri silmek zorunda kalacağı yol, bilgi kaybına karşı kuantum mekanik yasağını ihlal etti. İç astronot görev günlüğünü yaktıysa, küllerden bir kopya oluşturamayabilir.
Harlow, "Kuantum mekaniğini değiştiriyorsanız, insanlar sizin deli olduğunuzu düşünecek ve genellikle haklı çıkacaklar," dedi. Tereddüt ettim.
O yılın ilerleyen saatlerinde, Shreya Vardhan adlı bir MIT yüksek lisans öğrencisi (şimdi Stanford'da) ekibe katıldı. Sonunda herkesi, içerideki kuantum mekaniğini hafifçe kırmanın onu dışarıda tamamen kurtarmanın tek yolu olduğuna ikna eden bazı somut entropi hesaplamaları yaptı.
Harlow, "Özellikle Shreya ve Chris bunu farklı şekillerde zorluyorlardı," dedi. "Shreya benim için son engeli de yıktı ve bunun gerçekten mantıklı olduğunu anladım."
Akers, Penington ile çalışıyordu, bu yüzden o da dahil oldu. Çaba, birkaç yıl süren açık ve kapalı çalışma gerektirdi. Ve tam sonuçlarını yazmak için oturdukları sırada, ekibin beşte üçü aynı anda Covid-19'a yakalandı. Ama geçen Temmuz sonunda bir ön baskı yayınladı kara deliğin içinin, dünyanın en garip hata düzeltme koduyla dışında nasıl kodlanabileceğine dair teorilerini detaylandırıyorlar.
İşte nasıl çalıştığı. Kara deliğin içindeki özverili bir astronot, kendisini ve kara deliği çevreleyen tüm fotonların, elektronların ve diğer parçacıkların konfigürasyonunu kaydediyor - onun yarı klasik deneyimini yakalayan bir grup kübitten oluşan bir kuantum verisi dosyası. Amacı, dışarıdaki partnerinin o anki kuantum bakış açısını anlamaktır. Grup, iç anlık görüntüyü dönüştürmek için bir kuantum bilgisayarda çalıştığını hayal edebileceğiniz iki adımlı bir algoritma geliştirdi.
Birincisi, program matematikteki en rastgele dönüşümlerden birini kullanarak yarı klasik kübitleri neredeyse tanınmayacak şekilde karıştırır.
Sonra gizli sos geliyor. İkinci adım, fizikçilerden çok bilgi teorisyenleri tarafından daha yaygın olarak kullanılan tuhaf bir işlem olan seçim sonrası süreci içerir. Seçim sonrası, bir deneycinin istenen bir sonucu elde etmek için rastgele bir süreç düzenlemesine olanak tanır. Yazı tura atmak ve art arda 10 tura almak istediğinizi varsayalım. Her yazı geldiğinde yeniden başlamak için sabrınız olması koşuluyla bunu yapabilirsiniz. Benzer şekilde, kodlama programı yarı klasik kübitleri ölçmeye başlar, ancak her 1 aldığında yeniden başlar. Sonunda, karıştırılmış kübitlerin çoğunu ölçtüğünde ve bir dizi sıfırı başarıyla aldığında, bu kübitleri çöpe atar. Kalan birkaç ölçülmemiş kübit, kara deliğin kuantum görüntüsünün dışarıdan bakıldığında piksellerini temsil ediyor. Böylece kod, büyük bir yarı klasik RAW dosyasını kompakt bir kuantum JPEG'e sıkıştırır.
Cornell'den Hartman, "Birçok yarı klasik bilgiyi sonlu bir kuantum uzayına sıkıştırmanın kayıplı bir yolu" dedi.
Ama büyük bir sorun var. Böyle bir program, hiçbir önemli ayrıntıyı silmeden bu kadar çok yarı klasik bilgiyi nasıl silebilir? Prosedür, yarı klasik fiziğin, iç astronotun gözlemleyebileceği, aslında gerçek olmayan, tüylü parçacık konfigürasyonlarıyla dolu olduğunu ima eder. Ancak yarı klasik fizik, Dünya'daki parçacık çarpıştırıcılarında titizlikle test edildi ve deneyciler bu tür serapların hiçbir izini görmediler.
"Kaç durum güvenilir bir şekilde kodlanmıştır? Ve yarı klasik teori ne kadar iyi yapabilir? Hartman dedi. "Kayıplı olması gerektiği göz önüne alındığında, herhangi bir şey yapabileceği açık değil."
Kusurlu bir teorinin nasıl bu kadar iyi işleyebileceğini açıklamak için ekip, Hayden ve Harlow'un 2013'te yaptığı, AMPS deneyi için radyasyonun şifresini çözmenin fiilen imkansız olacak kadar çok adım gerektireceği yönündeki tuhaf gözlemine döndü. Belki de karmaşıklık, yarı klasik fizikteki çatlakların üzerini kapatıyor olabilir. Kodlama, yapılandırmaları ister istemez silmiyordu. Yalnızca, iç astronotun onlara tanık olmayı asla bekleyemeyeceği kadar uzun sürmesi anlamında karmaşık olan belirli parçacık düzenlemelerini sildi.
Kodun basit durumları esasen dokunulmamış halde bırakması, işin büyük bölümünü oluşturuyordu. Grup, iki adımlı süreçlerinin herhangi bir versiyonu için, dışarıdan bakıldığında hiçbir karşılığı olmayan karmaşık bir yarı klasik konfigürasyon oluşturmanın aslında sonsuzluk alacağını savundu - sadece 10,000 kübitlik, atom altı bir evren için evrenin şu anki yaşının 50 katı gibi bir şey. bir kara delik zerresi. Ve 87'lu M10 gibi gerçek bir kara delik için70-tek kübitler, yarı klasik fiziği yıkan bir deney katlanarak bundan daha uzun sürerdi.
Ekip, kara deliklerin yerleşik fizik çerçevesindeki yeni bir çöküşü vurguladığını öne sürüyor. Einstein'ın bir zamanlar Newton'un katı mesafeler kavramının yeterince yüksek hızlarda başarısız olacağını öngördüğü gibi, onlar da yarı klasik fiziğin, düşünülemez sayıda adım ve akıl almaz uzunluklar içeren son derece karmaşık deneylerde başarısız olacağını tahmin ediyor.
Grup, güvenlik duvarlarının bu kadar düşünülemez karmaşıklığın bir tezahürü olacağına inanıyor. M87'deki gibi gerçek bir kara delik sadece milyarlarca yıldır var - yarı klasik iç mekanın bir güvenlik duvarında bozulmasına yetecek kadar uzun değil. Ancak, eğer biri beklenmedik derecede karmaşık deneyler yapabilseydi ya da bir kara delik çok uzun bir süre yaşamış olsaydı, tüm yarı klasik bahisler geçersiz olurdu.
Harlow, "Bir karmaşıklık sınırı var," dedi. "Üstel şeyler yapmaya başladığınızda, [fizik] gerçekten farklı olmaya başlar."
Karmaşıklığın Laneti tarafından kurtarıldı
Fizikçiler, kodun kayıplı olmasının kara deliğin içindeki yarı klasik fizikte gözle görülür çatlaklara yol açmadığına kendilerini ikna ettikten sonra, ekip sonuçları araştırdı. Görünen hatanın nihai özellik olduğu ortaya çıktı.
“Kötü görünüyor. Pek çok durumu sildiğiniz için bilgi kaybedecekmişsiniz gibi görünüyor,” dedi Akers. Ama "istediğin her şey olduğu ortaya çıktı."
Özellikle, bilginin kara delikten nasıl çıktığını ele alma konusunda 2019 çalışmasının ötesine geçiyor. Daha doğrusu, kübitlerin başlangıçta tam olarak içeride olmadığını öne sürüyor.
Sır, dönüştürmenin garip ikinci adımında, seçim sonrası yatıyor. Seçim sonrası, bilgiyi bir konumdan diğerine ışınlayan bir ders kitabı kuantum süreciyle aynı matematiksel bileşenleri, yani birbirine karışan ortakların ölçümünü içerir. Dolayısıyla, dönüşüm süreci zaman içinde gerçekleşen fiziksel bir olay olmasa da, bilginin içeriden dışarıya nasıl geçtiğini açıklar.
Esasen, iç astronot kara deliğin yaşamının sonlarında çekilmiş bir anlık görüntüyü dönüştürürse, etrafındaki parçacıklarda - hatta kendi vücudunda - varmış gibi görünen bilginin aslında Hawking'de yüzen dış perspektiften olduğunu öğrenecektir. dışarıdaki radyasyon. Zaman geçtikçe, dönüşüm süreci onun dünyasının gerçek dışı olduğunu giderek daha fazla ortaya çıkaracaktır. Kara delik kaybolmadan hemen önce, astronotun aksi yöndeki izlenimine rağmen, bilgisi neredeyse tamamen dışarıda, radyasyonla karıştırılmış olarak var olacaktır. Grup, bu süreci enstantane anlık izleyerek izleyerek, Engelhardt'ın 2019'da radyasyonda bilgi bulan entropi formülünü elde edebildi. Bu da dönüşümün kayıplılığının bir yan ürünü.
Kısacası, dönüşüm, bir astronotun, olgunlaştıkça dışarıdaki gerçeklikten giderek daha fazla kopan bir iç mekanı bilmeden nasıl deneyimleyebileceğini açıklıyor. Onlara göre Hawking'in hatası, kendisini tamamen iç astronotun yerine koymak ve yarı klasik fiziğin kara deliğin içinde ve dışında mükemmel bir şekilde çalıştığını varsaymaktı.
Harlow ve şirketinin artık inandığı gibi, yarı klasik fiziğin, üstel karmaşıklık gerektiren fenomenleri ve deneyleri doğru bir şekilde yakalamakta başarısız olduğunun farkında değildi. Radyasyondaki karıştırılmış bilgilerin kodunu çözmek, örneğin, katlanarak uzun bir zaman alacaktır, bu nedenle yarı klasik analizi, radyasyonun özelliksiz olduğunu hatalı bir şekilde tahmin ediyor. Özellikler orada; onları ortaya çıkarmak evrenin yaşının kat kat kat kat fazlasını alırdı.
Ek olarak, kara deliğin yüzeyinin boyutu küçülürken içerideki bilgi kapasitesinin büyüyormuş gibi görünmesinin bir nedeni var: Yarı klasik hesaplama, yanlışlıkla dışarıda kuantum karşılıkları olmayan çok sayıda karmaşık durumu içeriyor. Fizikçiler, karmaşıklığın yarı klasik fiziği nasıl bozabileceğini hesaba katarsa, içerideki uzay-zaman resmi ile dışarıdaki kuantum resmi arasındaki çatışma buharlaşır.
Harlow, "Artık paradoks boyunca tutarlı bir yol görüyoruz" dedi.
Kara Delik Karışıklığı
Bununla birlikte, Harlow'un tüm güvenine rağmen, kara delik topluluğundaki diğerlerinin pek çok sorusu var.
En büyük sınırlama, kodun bağlandığı teorilerin son derece basit olmasıdır. Kuantum mekaniği tanımı, bilgi yayan bir kübit koleksiyonuna sahiptir. Yarı klasik tanım, bir olay ufku tarafından bir dıştan ayrılan bir iç kısma sahiptir. Ve bu kadar. Yerçekimi yok ve uzay-zaman duygusu yok. Kod, paradoksun temel özelliklerine sahiptir, ancak gerçek kara deliklerin bu şekilde çalıştığını iddia etmek için gerekli olacak pek çok ayrıntıdan yoksundur.
Maloney, "Her zaman olduğu gibi, tüm önemli fiziği çıkardığınız ve tüm önemsiz fiziği attığınız bir oyuncak modelinizin olması umududur," dedi. "Bunun burada doğru olduğunu düşünmek için oldukça iyi nedenler var, ancak yine de dikkatli olmak önemlidir."
Pek çok alternatif çözüm var ve gerçek yerçekimi paradoksu yine de bu yollardan biriyle çözebilir. Örneğin Ohio Eyaletinden Mathur, böyle bir seçeneği inceleyen bir araştırma programını yönetiyor. Sicim teorisinde çökmekte olan bir yıldıza ne olacağını analiz ederken, o ve işbirlikçileri sicimlerin çöküşü durdurabileceğini buldular. Kıvranan bir kütle oluştururlar, bir “tüy yumağıkarmaşık kıvranması bir olay ufkunun - ve bir paradoksun - oluşmasını engelleyecekti. Mathur, yeni çözüme çeşitli itirazlarda bulunur ve genellikle kayıplı kodun aşırı karmaşık bir öneri olduğuna inanır. "Bilgi paradoksu uzun zaman önce çözüldü" dedi. (Tüy yumağı tarafından.)
Bu arada, 2019'da radyasyondaki bilgileri tespit etmek için Engelhardt'la birlikte çalışan Marolf, çözümlerinin aşırı tutucu olabileceğinden şüpheleniyor. "Benim endişem, bunun neredeyse çok kolay olması," dedi.
Kayıplığa boğulur, bu da mevcut haliyle kodun yalnızca iç astronota benzersiz yanıtlar verdiği anlamına gelir. Bir dış astronot bir fotoğraf çeker ve bunun içerisi hakkında ne söylediğini öğrenmek isterse, kodun sildiği yarı klasik pikselleri tahmin etmesi gerekir. Bu durumlar bir anlamda yanıltıcı olsa da, insanın içindeki deneyimi anlamak için gereklidirler. Bazı tahminlere göre sakin bir iç mekan bulabilir. Diğerlerinde, şiddetli bir güvenlik duvarı. Kuantum teorisi dışarıda ne kadar rafine olursa olsun, içine atladığında ne bulacağını asla kesin olarak söyleyemeyecektir.
Marolf, "Beni biraz rahatsız ediyor," dedi. "Temel olan bir teorinin, gerçeklik olarak deneyimlediklerimiz de dahil olmak üzere her şeyi tahmin etmesi gerektiğini düşünürdüm."
Artan Kayıp
O zamandan beri ilk öneriye şüpheyle yaklaşanlar arasında California Üniversitesi'nden bilgisayar bilimcisi Isaac Kim ve California Teknoloji Enstitüsü'nde kuantum fizikçisi ve katılanlardan biri olan John Preskill de var. 2013 güvenlik duvarı hesaplaşması.
Kim, "Bu çalışmanın geleceğini söylentiler arasında duyduk," dedi. "Bir şeylerin ters gitmesi gerekiyormuş gibi geldi."
Seçim sonrası kullanımı Kim'in cesaretini kırmıştı. Geçmiş seçim sonrası uygulamaları, zaman makineleri ve makul olmayan derecede güçlü kuantum bilgisayarlar için planları içeriyordu, bu nedenle görünümü bir kırmızı bayrak olarak sıçradı. Dışarıdaki radyasyonu ölçen ve sonra içine düşen bir astronot için nasıl çalıştığı gibi ilk kodda eksik olan ayrıntıların, dış perspektifi bile bozacak ve oradaki bilgileri silecek şekilde son seçimle birleşebileceğinden şüpheleniyordu.
Ardından Aralık ayında Kim ve Preskill kodu yükseltti ve kara deliğin dış görüntüdeki bilgileri güvenli bir şekilde yaymaya devam ettiğini buldu. Ayrıca, seçim sonrası seçimin, kara deliğin saçma sapan güçlü hesaplamalar yapması veya astronotları geleceğe geri göndermesi için bir boşluk işlevi görmediğini de keşfettiler.
"Bu modelde dikkate değer bir şekilde, sonradan seçime izin verseniz de bu gerçekleşmiyor" dedi. "Beni burada doğru bir şeyler olduğuna ikna eden şey buydu."
DeWolfe ve iş arkadaşı Kenneth Higginbotham kayıplı kodu daha da genelleştirdi Nisan içinde. Ayrıca düşen astronotlara dayanabileceği sonucuna vardılar.
Diğer araştırmacılar, son birkaç ayı en sevdikleri yerçekimi teorilerinin kayıplığı gizleyip gizlemediğini kontrol ederek geçirdiler. Ekim ayında, British Columbia Üniversitesi'nden Arjun Kar Harlow ve meslektaşlarının kayıp kodunu taşıdı iyi bilinen bir 2B yerçekimi teorisine dönüştü ve geçerli olduğunu buldu. "Kuantum hata düzeltme konusunda gerçekten ilginç bir şeye rastlamış görünüyorlar" dedi.
Bu yolda devam etmek - daha fazla yerçekimi teorisinde kayıplığı aramak - fizikçilerin gerçek yerçekiminin gerçekte böyle çalıştığına dair güven inşa etmeyi veya yok etmeyi umdukları ana yoldur. Kodu bir deneyle araştırmayı çok az kişi hayal eder.
Aaronson, "Bu hesabı nasıl test edeceğimiz net değil," dedi, "onun üzerine bir kuantum kütleçekimi teorisi inşa etmeye çalışmak ve bu teorinin başarılı olup olmadığını görmek dışında."
Ancak Harlow bir hayalperesttir. "İmkansız olduğunu düşünmüyorum. Bu sadece zor," dedi ve aşağıdaki düşünce deneyini ortaya koydu.
Bir kutuya küçük bir kara delik koyarsınız ve ondan çıkan Hawking radyasyonunun her fotonunu yakalarsınız, tüm bu bilgiyi bir kuantum bilgisayarda depolarsınız. Bu bilgi, bir iç parçacığın bakış açısından kara deliğin içinde var gibi görüneceğinden, radyasyonu manipüle etmek parçacığı anında etkileyebilir - herhangi bir fizikçinin aklından çıkmayacak kadar ürkütücü bir mesafede gerçek bir eylem. Harlow, "İç mekandaki herhangi bir şeyi değiştiren radyasyona yapabileceğim hiçbir şey olmamalı," dedi. "Bu, karmaşıklık sınırını aştığınız için ortaya çıkan bir kırılma."
Ancak böyle bir deneyi hayal etmek için bile, Harlow'un kendisine yeterli zamanı tanımak için sonsuz bir evrene geçmesi gerekir, çünkü genişleyen evrenimizdeki aktivite, insan en küçüğünün radyasyonunu bile manipüle etmeyi ummadan önce trilyonlarca kez yavaşlayacaktır. Kara delikler. (Ayrıca, Susskind ve bir ilgili açı Kara delik yapbozunun çoğu, son zamanlarda karmaşıklık ve anlaşılmaz derecede uzun zaman dilimleri ile ilgili örtüşen fikirler buldu.)
Yine de Harlow, evrenin ısı ölümü gibi küçük ayrıntılardan caymaz. Neredeyse ışık hızında seyahat eden trenleri içeren imkansız düşünce deneyleri Einstein için yeterince iyiyse, onun için yeterince iyi olduğuna inanıyor.
"Trenlere hâlâ sahip değiliz, ancak [izafiyet] test ettiğimiz diğer çeşitli şeyler için sonuçlara sahip" dedi.
Harlow, sıradan gözlemcilerin şaşırtıcı bulabileceği fiziksel kanıtlarla ilişkisi olan uzun bir kara delik fizikçileri dizisinin en sonuncusudur. Ne de olsa, hiç kimse Hawking radyasyonunun tek bir fotonunu bile görmedi ve görmeyecek. James Webb Uzay Teleskobunu gerçek bir kara deliğin etrafındaki yörüngeye park etmiş olsanız bile çok zayıf.
Ancak bu, Stephen Hawking ve Leonard Susskind'den Netta Engelhardt'a, Chris Akers'a ve daha onlarcasına kadar birçok nesil fizikçiyi, kara delikten teorik banyo ile birlikte yuvarlanan çatışma yumağının nasıl ele alınacağını ateşli bir şekilde tartışmaktan alıkoymadı. fotonların.
Davalarını inşa edip güçlendirirken bile, kara deliklerin nihai kozmik hapishaneyi mi yoksa ateşli bir ölüm cezasını mı temsil ettiğini görmenin tek kesin yolunun, orijinal düşünülemez düşünce deneyine başlamak olduğunu kabul ediyorlar.
Penington, "Anlaşmazlıklarını çözmekten başka bir şey umursayan iki kişi varsa, yapabilecekleri tek şey devreye girmektir" dedi. "Ya ikisi de anında buharlaşıyor ve bunu bir türlü çözemiyorlar ya da içeri giriyorlar ve içlerinden biri 'Ah, haklısın, yanılmışım' diyor."
Editörün notu: Daniel Harlow ve Chris Akers dahil olmak üzere bu makalede yer alan bazı bilim insanları, editoryal olarak bağımsız bu dergiyi de finanse eden Simons Vakfı'ndan fon almıştır. Simons Vakfı finansman kararlarının kapsamımız üzerinde hiçbir etkisi yoktur. Daha fazla detay burada bulabilirsiniz.
- SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
- PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
- PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
- PlatoESG. Otomotiv / EV'ler, karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
- Blok Ofsetleri. Çevre Dengeleme Sahipliğini Modernleştirme. Buradan Erişin.
- Kaynak: https://www.quantamagazine.org/new-calculations-show-how-to-escape-hawkings-black-hole-paradox-20230802/
- :vardır
- :dır-dir
- :olumsuzluk
- :Neresi
- ][P
- $UP
- 000
- 1
- 10
- 2012
- 2013
- 2014
- 2015
- 2016
- 2017
- 2019
- 2020
- 2D
- 8
- a
- Yapabilmek
- Hakkımızda
- hakkında
- Kuantum Hakkında
- aniden
- ÖZET
- akademisyenler
- Hesap
- Hesaplar
- tam olarak
- Başarmak
- onaylamak
- karşısında
- Hareket
- Action
- etkinlik
- aslında
- ilave
- Ayrıca
- adresleme
- bitişik
- benimsemek
- etkiler
- Sonra
- karşı
- yaş
- önce
- algoritma
- Türkiye
- izin vermek
- veriyor
- tek başına
- boyunca
- zaten
- Ayrıca
- alternatif
- her zaman
- şaşırtıcı
- arasında
- AMP'lerin
- an
- analiz
- analizler
- analiz
- ve
- Başka
- cevap
- cevaplar
- herhangi
- kimse
- bir şey
- ayrı
- bariz
- görünmek
- belirir
- uygulamaları
- Tamam
- yaklaşım
- Nisan
- yay
- ARE
- tartışmak
- savundu
- tartışma
- argümanlar
- etrafında
- aranjman
- göre
- AS
- yönleri
- aspirasyon
- üstlenmek
- varsayılır
- astronot
- At
- katılım
- katılımcı
- Ağustos
- austin
- uzakta
- Bebek
- Arka
- Kötü
- Yasak
- Banka
- bar
- bariyer
- BE
- Çünkü
- müşterimiz
- olmuştur
- önce
- başladı
- başlamak
- Başlangıç
- arkasında
- olmak
- inançlar
- Inanmak
- inanılır
- inanıyor
- Berkeley
- Bahis
- Bahisler
- Daha iyi
- arasında
- Ötesinde
- Büyük
- milyarlarca
- Bit
- Siyah
- Kara Delik
- kara delikler
- karıştırma
- vücut
- Botlar
- sınır
- her ikisi de
- sınır
- kutu
- beyin fırtınası
- mola
- Arıza
- Kırma
- ingiliz
- British Columbia
- Broke
- komisyoncu
- getirdi
- Böcek
- inşa etmek
- bina
- yapılı
- Demet
- demet
- yandı
- yanan
- fakat
- by
- hesaplanması
- hesaplamalar
- Kaliforniya
- denilen
- Cambridge
- geldi
- CAN
- Kanadalı
- kano
- Kapasite
- ele geçirmek
- yakalar
- Yakalama
- hangi
- taşımak
- taşıma
- dava
- durumlarda
- gündelik
- Yakalamak
- ihtiyatlı
- kutlanması
- Merkez
- Merkezleri
- merkezi
- belli
- şampiyon
- değişiklikler
- Kaos
- Kontrol
- denetleme
- Chris
- Noel
- çatışma
- klasik
- açık
- bulut
- kod
- kodları
- Sikke
- Paraları
- işbirliği
- işbirliği
- Çöküş
- çökmüş
- meslektaş
- arkadaşları
- Toplamak
- Colorado
- KOLOMBİYA
- kombinasyon
- birleştirmek
- kombine
- nasıl
- Komedi
- geliyor
- gelecek
- çoğunlukla
- topluluk
- yoldaş
- şirket
- Şirketin
- uyumlu
- tamamlayıcı
- tamamen
- karmaşık
- karmaşıklık
- karmaşık
- hesaplama
- hesaplamalar
- bilgisayar
- bilgisayarlar
- kavram
- İlgilendirmek
- sonucuna
- sonuç
- Konferans
- güven
- emin
- yapılandırma
- fikir ayrılığı
- çelişkili
- kafa karıştırıcı
- holding
- bağlanır
- Sonuçları
- muhafazakâr
- Düşünmek
- kabul
- tutarlı
- içerdiği
- bağlam
- devam
- devamlı olarak
- aksi
- iştirakçi
- tartışma
- konuşma
- Dönüştürme
- dönüştürme
- ikna etmek
- ikna
- çekirdek
- Cornell
- doğru
- kozmos
- olabilir
- karşılık
- sayma
- kapsama
- Covid-19
- çılgın
- yaratmak
- Oluşturma
- kriz
- Çapraz
- çok önemli
- doruğa
- meraklı
- akım
- Şu anda
- lanet
- Daniel
- veri
- Davis
- gün
- Ölüm
- tartışma
- tartışma
- onyıl
- yıl
- Aralık
- karar
- çözmek
- kararlar
- şifre çözme
- derece
- bağlı
- tarif edilen
- tanım
- İstediğiniz
- umutsuzca
- Rağmen
- yıkmak
- detaylı
- detaylandırma
- ayrıntılar
- geliştirmek
- gelişmiş
- gelişme
- cihaz
- DID
- farklı
- dijital
- basamak
- direkt olarak
- kaybolmak
- yok olan
- keşfetmek
- keşfetti
- tartışmak
- mesafe
- do
- yok
- Değil
- yapıyor
- donald
- Dont
- aşağı
- onlarca
- Dram
- rüya
- sürücü
- her
- Erken
- Kazanılan
- toprak
- kolay
- kenar
- etkili bir şekilde
- etkileri
- çaba
- Einstein
- ya
- elektronlar
- başka
- Atılmak
- ihtiva ettiği
- şifreleme
- son
- yeterli
- dolaşıklık
- girer
- Baştan sona
- çevre
- hata
- Hatalar
- kaçış
- öz
- gerekli
- esasen
- kurulmuş
- Hatta
- Etkinlikler
- olaylar
- sonunda
- hİÇ
- Her
- herkes
- her şey
- kanıt
- kesinlikle
- heyecan verici
- hariç
- mevcut
- Egzotik
- genişleyen
- geniş
- beklemek
- beklenen
- deneyim
- deneme
- deneyler
- uzman
- Açıklamak
- açıklar
- üstel
- katlanarak
- uzatma
- dış
- son derece
- göz
- Yüz
- yüzlü
- yüzler
- gerçek
- FAIL
- başarısız
- başarısız
- adil
- Düşmek
- Düşmüş
- Düşen
- Falls
- titremek
- tanıdık
- uzak
- Moda
- kader
- hatalı
- Favori
- Özellikler(Hazırlık aşamasında)
- özellikli
- Özellikler
- hissetmek
- adam
- az
- Alanlar
- fileto
- dolu
- son
- Nihayet
- bulmak
- bulur
- ince
- güvenlik duvarı
- güvenlik duvarları
- Ad
- uygun
- amiral gemisi
- kusurlu
- uçuş
- Fiske
- yüzer
- dalgalanmalar
- odak
- odaklanmış
- takip etme
- İçin
- Güçler
- Airdrop Formu
- oluşturulan
- formül
- ileri
- bulundu
- vakıf
- Temeller
- dört
- kesir
- iskelet
- arkadaş
- arkadaşlar
- itibaren
- Sınır
- hüsran
- tam
- tamamen
- eğlence
- temel
- finansman
- para
- daha fazla
- gelecek
- Gökada
- toplamak
- toplanmış
- iş eldiveni
- genel
- genellikle
- nesiller
- almak
- Vermek
- verilmiş
- verir
- Verilmesi
- Go
- gol
- Goes
- gidiş
- Altın
- gitmiş
- Tercih Etmenizin
- mezun
- vermek
- yerçekimi
- yerçekimi
- En büyük
- Zemin
- grup
- Büyümek
- Büyüyen
- Büyür
- garantiler
- vardı
- avuç
- sap
- Eller
- olmak
- olay
- Zor
- sabit sürücü
- Daha güçlü
- Var
- he
- kafalar
- duydum
- Network XNUMX'in Kalbi
- Held
- yardım et
- yardım
- Henry
- onu
- okuyun
- kararsız
- Gizli
- Yüksek
- Vurgulamak
- onu
- onun
- vurmak
- ambar
- tutar
- Delik
- Delikler
- Tatil
- umut
- ufuk
- Ne kadar
- Nasıl Yapılır
- Ancak
- HTTPS
- Kocaman
- insan
- İnsan deneyimi
- muazzam
- i
- Fikir
- fikirler
- özdeş
- if
- Yasadışı
- Illinois
- görüntü
- resim
- hemen
- önemli
- imkânsız
- etkilendim
- in
- dahil
- dahil
- içerir
- Dahil olmak üzere
- anlaşılmaz
- giderek
- gerçekten
- bağımsız
- belirtmek
- gösterir
- belirti
- bireysel
- kaçınılmaz
- Sonsuz
- etkilemek
- Etkili
- bilgi
- ilk
- içeride
- ilham
- örnek
- anlık
- hemen
- anında
- Enstitü
- yönelik
- ilginç
- ilgi alanları
- iç
- iç
- içine
- ilgili
- içeren
- iowa
- konu
- IT
- ONUN
- kendisi
- james
- James Webb Uzay Teleskobu
- John
- kaydol
- katıldı
- Temmuz
- atlama
- atladı
- sadece
- KAR
- tutmak
- kenneth
- tuttu
- anahtar
- Öldürmek
- Kim
- Bilmek
- bilinen
- dil
- büyük
- çok
- Soyad
- Geçen yıl
- Geç
- sonra
- son
- başlatmak
- Yasalar
- koymak
- öncülük etmek
- İlanlar
- ÖĞRENİN
- en az
- Led
- sol
- Leonard
- az
- izin
- Lets
- yalan
- yalan
- hayat
- ömür
- ışık
- hafifçe
- sevmek
- sınırlama
- sınırları
- çizgi
- bağlantılı
- bağlayıcı
- küçük
- Yaşıyor
- yaşayan
- yer
- log
- mantık
- Uzun
- uzun zaman
- uzun
- baktı
- bakıyor
- kaçamak
- kaybetmek
- kaybeder
- kayıp
- kayıp
- Çok
- armatürler
- makine
- Makineler
- yapılmış
- dergi
- Ana
- büyük
- çoğunluk
- yapmak
- YAPAR
- Yapımı
- manipulasyon
- tavır
- çok
- Kitle
- massachusetts
- Massachusetts Teknoloji Enstitüsü
- matematiksel
- matematik
- Mesele
- olgunlaşır
- Mayıs..
- me
- ortalama
- anlam
- anlamına geliyor
- ölçüm
- önlemler
- ölçme
- mekanik
- mekanik
- toplantı
- mesaj
- araya geldi
- Meksika
- Orta
- olabilir
- Bin yıllık
- akla
- küçük
- cevapsız
- eksik
- Misyonumuz
- hata
- İLE
- MIT mezunu
- model
- Modern
- an
- ay
- Daha
- çoğu
- çoğunlukla
- anne
- taşındı
- çok
- çoklu
- şart
- my
- adlı
- yani
- öykü
- yerli
- Doğal (Madenden)
- Tabiat
- yakın
- neredeyse
- gerekli
- gerek
- gerekli
- asla
- yine de
- yeni
- yeni çözüm
- sonraki
- yok hayır
- normal
- hiçbir şey değil
- kavram
- şimdi
- numara
- sayılar
- nesne
- gözlemek
- Açık
- Ekim
- of
- kapalı
- Office
- Ohio
- Eski
- on
- bir Zamanlar
- ONE
- bir tek
- Ontario
- üstüne
- işletmek
- operasyon
- karşı
- seçenek
- or
- delicesine aşık
- Düzenlenmiş
- orijinal
- Diğer
- Diğer
- aksi takdirde
- bizim
- dışarı
- Sonuç
- düpedüz
- dışında
- tekrar
- kendi
- Oxford
- çift
- çiftleri
- yaygın
- kâğıt
- kâğıtlar
- Paradoks
- Katılımcılar
- belirli
- Partner
- ortaklar
- Geçen
- geçmiş
- yol
- Sabır
- tuhaf
- İnsanlar
- Yapmak
- belki
- dönemleri
- perspektif
- perspektifler
- Peter
- fotoğraflar
- fotonlar
- fiziksel
- Fizik
- resim
- parça
- parçalar
- domuzcuk
- yer
- Yerler
- plan
- gezegen
- Platon
- Plato Veri Zekası
- PlatoVeri
- OYNA
- oyuncular
- çalış
- Bol bol
- Nokta
- Bakış açısı
- noktaları
- olanakları
- belki
- güçlü
- tahmin
- tahmin
- öngörür
- tercihli
- mevcut
- güzel
- önlenmesi
- önceki
- Önceden
- Anapara
- prensip
- hapis
- Sorun
- sorunlar
- prosedür
- süreç
- Programı
- Ilerleme
- Yasak
- öneri
- önermek
- önermektedir
- muhtemel
- kanıtladı
- sağlanan
- Yayıncılık
- amaç
- itme
- koymak
- bulmaca
- Quanta dergisi
- miktar
- Kuantum
- Kuantum Bilgisayar
- kuantum bilgisayarlar
- kuantum hata düzeltmesi
- kuantum bilgisi
- Kuantum Mekaniği
- qubits
- soru
- Sorular
- raging
- YAĞMUR
- yükseltmeler
- rasgele
- rasgelelik
- daha doğrusu
- Çiğ
- ulaştı
- Okuma
- gerçek
- Gerçeklik
- gerçekleştirmek
- fark
- Gerçekten mi
- neden
- nedenleri
- Alınan
- geçenlerde
- yemek tarifi
- tanıma
- kayıt
- kayıtlar
- Kırmızı
- rafine
- bölge
- ilgili
- ilişki
- izafiyet
- kalan
- kalıntılar
- hatırlatan
- Ünlü
- cevap
- rapor
- temsil etmek
- temsil
- gerektirir
- gerektirir
- araştırma
- araştırmacı
- Araştırmacılar
- çözüm
- çözüldü
- çözme
- sonuç
- Sonuçlar
- dönüş
- açığa vurmak
- Devrim
- teçhizat
- krallar gibi yaşamaya
- sert
- Ripple
- Yükselir
- yükselen
- kök
- kabaca
- SIRA
- kurallar
- koşmak
- koşu
- Kırsal
- s
- kurban
- güvenli bir şekilde
- Adı geçen
- aynı
- Santa
- İndirim
- söylemek
- diyor
- dağınık
- Sahneler
- plan
- şemaları
- bilim adamı
- bilim adamları
- Ekran
- arama
- İkinci
- Gizli
- görmek
- görme
- görünmek
- gibiydi
- görünüşte
- görünüyor
- görüldü
- göndermek
- kıdemli
- duyu
- cümle
- ayrı
- Dizi
- hizmet vermek
- Oturum
- Yerleşik
- paylaş
- Paylar
- o
- kısa
- meli
- şov
- Güç gösterisi
- Yüzler
- İşaretler
- benzer
- benzer şekilde
- Basit
- basit
- sadece
- aynı anda
- beri
- tek
- durum
- beden
- Şüphecilik
- Şüpheciler
- Duman
- Enstantane fotoğraf
- So
- güneş
- Güneş Sistemi
- çözüm
- Çözümler
- biraz
- Birisi
- bir şey
- bir yerde
- sofistike
- SOS
- aranan
- kulağa
- uzay
- Uzay ve zaman
- konuşma
- hız
- hızları
- harcanmış
- Splits
- Spot
- yayılma
- Kenarlaşma
- aşamaları
- standart
- stanford
- Stanford Üniversitesi
- Star
- yıldız
- başlama
- başladı
- başlar
- Eyalet
- Devletler
- kalmak
- adım
- Stephen
- Basamaklar
- Yine
- dur
- durdu
- depolamak
- Öykü
- dizi
- çabalar
- yapı
- Öğrenci
- okudu
- çalışmalar
- Ders çalışma
- Ders çalışıyor
- stil
- başarılı
- Başarılı olarak
- böyle
- önermek
- Önerdi
- uygun
- üstüne koyma
- elbette
- yüzey
- şaşırmış
- şaşırtıcı
- çevreleyen
- hayatta kalmak
- anahtar
- sistem
- tackling
- Bizi daha iyi tanımak için
- alınan
- alır
- alma
- Görev
- takım
- takım
- Teknoloji
- teleskop
- söylemek
- anlatır
- şartlar
- test
- test edilmiş
- Teksas
- ders kitabı
- göre
- o
- The
- Gelecek
- Bilgi
- Dünya
- ve bazı Asya
- Onları
- kendilerini
- sonra
- teorik
- teori
- Orada.
- Bunlar
- tez
- onlar
- işler
- düşünmek
- Düşünme
- Üçüncü
- Re-Tweet
- iyice
- Bu
- gerçi?
- düşünce
- üç
- İçinden
- boyunca
- Atma
- Böylece
- zaman
- zamanlar
- için
- birlikte
- çok
- aldı
- üst
- yırtık
- İzleme
- iz
- Takip
- trenler
- dönüşümler
- iletmek
- yakalama
- Seyahat
- denenmiş
- trilyonlar
- üçlü
- yolculuk
- sorun
- gerçek
- gerçekten
- güvenilir
- denemek
- Dönük
- Dönüş
- döner
- bükülme
- iki
- tip
- nihai
- ortaya çıkarmak
- altında
- anlamak
- anlayış
- anladım
- benzersiz
- birim
- Evren
- üniversite
- California Üniversitesi
- Cambridge Üniversitesi
- bilinmeyen
- aksine
- Gerçek dışı
- kadar
- anlatılmamış
- açıkladı
- üzerine
- kullanım
- Kullanılmış
- kullanma
- genellikle
- çeşitli
- Geniş
- eşiğinde
- versiyon
- çok
- Görüntüle
- Gösterim
- ihlal
- vizyonumuz
- ziyaret
- hacim
- hacimleri
- Oy
- Duvar
- istemek
- aranan
- istiyor
- oldu
- İzle
- Yol..
- yolları
- we
- webp
- İYİ
- tanınmış
- vardı
- Ne
- ne zaman
- olup olmadığını
- hangi
- süre
- DSÖ
- bütün
- kimin
- neden
- irade
- isteklilik
- Kış
- ile
- içinde
- olmadan
- Tanık
- Word
- İş
- birlikte çalışmak
- işlenmiş
- çalışma
- egzersiz yapmak
- çalışır
- atölye
- Atölyeler
- Dünya
- Dünyanın en
- kötü
- olur
- yazmak
- yazılı
- Yanlış
- yazdı
- xi
- yıl
- yıl
- Sen
- genç
- zefirnet
- yakınlaştırma