घटना क्षितिज क्वांटम उलझाव के लिए ट्यून करने योग्य कारखाने हैं

ब्लैक-व्हाइट-होल जोड़ी के एनालॉग वाले ऑप्टिकल सिस्टम का कलात्मक प्रतिपादन। श्रेय: 2021 पीएचडी स्नातक एंथनी ब्रैडी, एरिज़ोना विश्वविद्यालय में पोस्टडॉक्टोरल शोधकर्ता

लुइसियाना स्टेट यूनिवर्सिटी के भौतिकविदों ने नियंत्रित तरीके से हॉकिंग प्रभाव में उलझाव उत्पादन को बढ़ाने या “उत्तेजक” करने के लिए एक तंत्र को प्रकट करने के लिए क्वांटम सूचना सिद्धांत तकनीकों का लाभ उठाया है। इसके अलावा, ये वैज्ञानिक कृत्रिम रूप से उत्पादित घटना क्षितिज का उपयोग करके प्रयोगशाला में इस विचार का परीक्षण करने के लिए एक प्रोटोकॉल का प्रस्ताव करते हैं। ये परिणाम हाल ही में में प्रकाशित किए गए थे शारीरिक समीक्षा पत्र“एनालॉगाइज्ड व्हाइट ब्लैक होल्स की एक जोड़ी में उत्तेजित हॉकिंग विकिरण के क्वांटम पहलू”, इवान एगुलो, एंथनी जे। ब्रैडी और डेमेट्रियस क्रानास इन विचारों को प्रस्तुत करते हैं और उन्हें एक सफेद ब्लैक होल के एनालॉग वाले ऑप्टिकल सिस्टम पर लागू करते हैं।

ब्लैक होल हमारे ब्रह्मांड में सबसे अधिक हैरान करने वाली चीजों में से हैं, मुख्यतः इस तथ्य के कारण कि उनके आंतरिक कार्य एक पूरी तरह से रहस्यमय घूंघट के पीछे छिपे हुए हैं – एक ब्लैक होल का घटना क्षितिज।

1974 में, स्टीफन हॉकिंग ने ब्लैक होल के चरित्र को एक बार दिखाकर और रहस्य को जोड़ा मात्रात्मक प्रभाव एक ब्लैक होल वास्तव में बिल्कुल भी काला नहीं होता है, बल्कि इसके बजाय विकिरण उत्सर्जित करता है, जैसे कि यह एक गर्म वस्तु हो, धीरे-धीरे “हॉकिंग वाष्पीकरण प्रक्रिया” कहलाने वाले द्रव्यमान को खो देता है। इसके अलावा, हॉकिंग की गणना से पता चला है कि उत्सर्जित विकिरण यांत्रिक रूप से ब्लैक होल के आंत्र से ही उलझा हुआ है। यह उलझाव हॉकिंग इफेक्ट का क्वांटम सिग्नेचर है। यह चौंकाने वाला परिणाम मुश्किल है, अगर असंभव नहीं है, तो खगोलीय ब्लैक होल पर परीक्षण करना मुश्किल है, क्योंकि बेहोश हॉकिंग विकिरण ब्रह्मांड में अन्य विकिरण स्रोतों से ढका हुआ है।

दूसरी ओर, अस्सी के दशक में, a विलियम अनरू द्वारा मुख्य लेख उन्होंने प्रदर्शित किया कि उलझे हुए हॉकिंग कणों का सहज उत्पादन किसी भी प्रणाली में होता है जो एक प्रभावी घटना क्षितिज का समर्थन कर सकता है। ऐसी प्रणालियाँ आमतौर पर “एनालॉग ग्रेविटी सिस्टम” की छत्रछाया में आती हैं और हॉकिंग के विचारों को प्रयोगशाला में परीक्षण करने के लिए एक खिड़की खोली है।

बोस-आइंस्टीन कैपेसिटर, नॉनलाइनियर ऑप्टिकल फाइबर, या यहां तक ​​​​कि बहते पानी से बने एनालॉग गुरुत्वाकर्षण प्रणालियों में गंभीर प्रयोगात्मक जांच एक दशक से अधिक समय से चल रही है। उत्तेजित और स्वतः उत्पन्न हॉकिंग विकिरण हाल ही में कई प्लेटफार्मों पर देखे गए हैं, लेकिन उलझाव की माप इसके कमजोर और भंगुर चरित्र के कारण मायावी साबित हुई है।

एसोसिएट प्रोफेसर इवान अगुलु ने कहा, “हम दिखाते हैं कि उचित रूप से चयनित क्वांटम राज्यों के साथ क्षितिज, या क्षितिज को रोशन करके, हॉकिंग प्रक्रिया में एक ट्यून करने योग्य तरीके से उलझाव उत्पादन को बढ़ाया जा सकता है।” “एक उदाहरण के रूप में, हम इन विचारों को एनालॉग व्हाइट ब्लैक होल की एक जोड़ी के स्पर्श मामले में लागू करते हैं जो एक इंटीरियर साझा करते हैं और एक गैर-रैखिक ऑप्टिकल सामग्री के भीतर उत्पादित होते हैं।”

“इस शोध में उपयोग किए गए कई क्वांटम सूचना उपकरण प्रोफेसर जोनाथन बी डाउलिंग के साथ मेरे स्नातकोत्तर शोध से थे,” पीएच.डी. 2021 ने कहा। एरिज़ोना विश्वविद्यालय में पोस्टडॉक्टोरल शोधकर्ता पूर्व छात्र एंथोनी ब्रैडी। “जॉन करिश्माई थे, और उन्होंने अपने करिश्मे और करिश्मे को अपने विज्ञान में पेश किया, साथ ही साथ उनकी सलाह भी। उन्होंने मुझे सनकी विचारों पर काम करने के लिए प्रोत्साहित किया, जैसे कि एनालॉग ब्लैक होल, और देखें कि क्या मैं भौतिकी के विभिन्न क्षेत्रों से तकनीकों को शामिल कर सकता हूं- जैसे कि क्वांटम जानकारी और एनालॉग ग्रेविटी – कुछ नया, या “अच्छा” उत्पन्न करने के लिए, जैसा कि वह कहना पसंद करता है।

एलएसयू में स्नातक छात्र डेमेट्रियस क्रानास ने कहा, “हॉकिंग प्रक्रिया क्वांटम सिद्धांत से थर्मोडायनामिक्स और सापेक्षता तक भौतिकी के प्रतीत होने वाले असंबंधित क्षेत्रों को जोड़ने वाली सबसे समृद्ध भौतिक घटनाओं में से एक है।” “एनालॉग ब्लैक होल प्रभाव में एक अतिरिक्त स्वाद जोड़ने के लिए आए हैं, साथ ही हमें प्रयोगशाला में इसका परीक्षण करने की एक रोमांचक संभावना प्रदान करते हैं। हमारा विस्तृत संख्यात्मक विश्लेषण हमें हॉकिंग प्रक्रिया की नई विशेषताओं का पता लगाने में मदद करता है, मदद करता है हम खगोल भौतिकी और एनालॉग के बीच समानता और अंतर को बेहतर ढंग से समझते हैं। ब्लैक होल्स. ”


हॉकिंग विकिरण का पता लगाने के लिए ब्लैक होल क्वांटम सर्किट लेजर


अधिक जानकारी:
इवान एगुलो एट अल, एक ऑप्टिकल एनालॉग ब्लैक व्हाइट होल जोड़ी में उत्तेजित हॉकिंग विकिरण के क्वांटम पहलू, शारीरिक समीक्षा पत्र (2022)। डीओआई: 10.1103/फिजरेवलेट.128.091301

उद्धरण: क्वांटम उलझाव के लिए इवेंट होराइजन्स ट्यून करने योग्य फ़ैक्टरी (2022, मार्च 4) 6 मार्च, 2022 को https://phys.org/news/2022-03-event-horizons-tunable-factories-quantum.html से प्राप्त किया गया

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