Предложено голографическое изображение черной дыры в графеновой чешуйке — Naked Science
Редакция

Предложено голографическое изображение черной дыры в графеновой чешуйке

Один из самых обычных материалов на Земле оказался очень интересным в плане изучения процессов, происходящих в черных дырах.

graphene_bh
©Wikipedia

Физики теоретически показали, что применение магнитного поля к маленькой графеновой чешуйке неправильной формы делает ее квантовой голограммой черной дыры. Это означает, что графеновая чешуйка воссоздает пространственную структуру и характерные свойства черной дыры, но в гораздо меньшей, низкоразмерной системе.

 

Анффани Чен и со-авторы исследования из учреждений Канады, Израиля, Великобритании и США опубликовали доклад о квантовой графеновой голограмме в недавнем выпуске журнала PhysicalReviewLetters.

 

«Мы показываем, что довольно привычный и хорошо изученный материал – графен – при определенных условиях может вести себя новым, удивительным образом, – говорит профессор физики Университета Британской Колумбии и со-автор исследования Марсел Франц. – В частности, что электроны в наноразмерной чешуйке графена с неправильными гранями и в примененном магнитном поле смогли создать так называемую модель Сачдева-Йе-Китаева (SYK)».

 

Как объясняют физики, модель SYK иллюстрирует тип «голографической двойственности», в которой высокоразмерная система (в данном случае, черная дыра в (1+1)-мерное пространство-время) может быть представлена низкоразмерной системой (в данном случае, электронами в графене, занимающими (0+1)-мерное пространство-время).

 

Электронные свойства неровной графеновой чешуйки в отсутствие взаимодействий / Anffany Chen, R. Ilan, F. de Juan, D. I. Pikulin, and M. Franz

 

Тип голографической двойственности, иллюстрируемый моделью SYK, представляет особый интерес из-за проявления некоторых из характерных свойств черной дыры, включая ненулевую остаточную энтропию и распространение квантового хаоса. Это может помочь ответить на фундаментальные вопросы о связи между квантовой механикой и гравитацией.

 

«Модель SYK представляет большой интерес для физиков сегодня, так как считается, что в ней содержится голографическое описание квантовой черной дыры, – говорит Франц. – Некоторые из самых больших загадок в современной физике заключены в пересечении общей теории относительности Эйнштейна с квантовой механикой. Следовательно, лучшее понимание модели SYK может пролить свет на эти фундаментальные вопросы».

 

В отличие от других систем, предложенных для демонстрации модели SYK, новая квантовая фаза графена на требует передовых технологий для изготовления и может быть воспроизведена при помощи существующих средств. Для создания голограммы черной дыры необходимо соблюсти определенные условия: у графеновой чешуйки должны быть очень неровные края и чистая внутренняя часть, чтобы у электронных волновых функций была случайная пространственная структура.

 

«В данный момент мы работаем над пониманием транспортировочных свойств графеновой чешуйки в режиме SYK, – говорит Франц. – В более общем смысле, мы надеемся, что наши теоретические результаты побудят экспериментаторов изучить графеновые чешуйки необходимого типа для создания физики SYK, и мы готовы предоставить теоретическую поддержку любым таким усилиям».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

10 часов назад
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

9 часов назад
Василий Парфенов

Компания Microsoft несколько лет назад намеревалась не изменять номер своей основной операционной системы для компьютеров — «десятка» должна была остаться с нами надолго. Однако очередное крупное обновление, по мнению маркетологов, очевидно, оказалось достойно новой цифры в названии ОС. Windows 11 принесет пользователям не только новые функции, улучшения безопасности и быстродействия, а также измененный дизайн, но и лишится некоторых привычных элементов. Хотя если кто-то и расстроится из-за этого, то скучать будет лишь по парочке из них.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

Позавчера, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: