Информацията може да се спаси от черна дупка

Съдбата на информацията, попадаща в черна дупка, остава загадка. Може ли тя някога да се измъкне оттам, или изчезва завинаги? Нови теории показват, пак на теория, че е възможно да се възстанови нещо, попаднало в черна дупка, пише Geektimes.ru.

Шон Карол (Sean Carroll) от Калифорнийския технологичен институт в Пасадена и колегите му подходили към разглеждането на този проблем, използвайки методи, взети от квантовата телепортация, предполагаща преместването на един квант информация от едно място на друго.

Квантовата телепортация се основава на заплитане на частиците. Ако частиците са заплетени, измерването на състоянието на едната частица мигновено влияе на състоянието на другата, независимо на какво разстояние се намират те една от друга.

Често за пример се дават Алис и Боб, всеки от които има достъп до една от двете заплетени частици. За да започне телепортацията, Боб изпраща на Алис бит информация. Те използват тази единица да информация и своята частица от двойката заплетени частици, за да преместят един бит квантова информация, или кюбит, от мястото, където се намира Боб, до мястото, където се намира Алис.

„Това е методът за квантова телепортация – казва Карол. – Ние осъзнахме че черната дупка прави абсолютно същото по най-естествен начин.“

Така се случва поради това, че черната дупка произвежда заплетени частици, които създават така нареченото лъчение на Хокинг.

Поради енергията на вакуума на пространство-времето постоянно самопроизволно се образуват частици и техните античастици. Обикновено такива частици бързо се разпадат – те се съединяват и анихилират. Но на хоризонта на събитията на черната дупка едната частица пада вътре, а другата остава извън нейните предели. Тази частица създава лъчението на Хокинг. Частицата, паднала в черната дупка, и частицата, останала навън, се явяват заплетени.

Ако Алис се намира извън черната дупка и има достъп до едната от двете частици, а Боб, който се намира вътре в черната дупка, има достъп до втората частица, че биха могли да предават класическа информация от Боб към Алис.

Drop a qubit

Карол и колегите му са установили, че ако Алис вземе кюбит, за чийто спин не знае нищо, и го хвърли в черната дупка, това ще промени спина на черната дупка или момента на импулса на движението. Това може да бъде измерено отвън.

И така, ако Алис измери спина на черната дупка преди и след попадането на кюбита в нея, изменението на спина ще бъде аналогично на единицата за традиционна информация, предадена от Боб от черната дупка навън.

С помощта на изменението на спина на черната дупка и своята половина от лъчението на Хокинг, изпускано след падането на кюбита в черната дупка, Алис може да използва правилата на квантовата телепортация, за да установи спина на кюбита, който е хвърлила в черната дупка, и по този начин да възстанови информацията, намираща се извън пределите на хоризонта на събитията.

Но има по-голям проблем. Този похват не може да се използва за възстановяването на повече от един кюбит.

Джон Прескил, който също е от Калифорнийския технологичен институт, но няма отношение към това изследване, казва: „Тази работа ни говори за ценността на информацията на един кюбит, но едва ли говори нещо за огромното количество информация, което попада в черната дупка и става недостъпна отвън.“

Карол е съгласен с колегата си, но се надява, че тяхната работа „ще ни накара да започнем да мислим малко по-различно за това, какво може да означава извличането на информация от черната дупка“, и по такъв начин да се разкрие тайната на това, което се случва с информацията, попадаща в черна дупка.

Изследването е публикувано в arxiv.org.