Предложено голографическое изображение черной дыры в графеновой чешуйке — Naked Science
6 минут
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, 13:59
4 минуты
Денис Гордеев

Ученые пришли к выводу, что искусственные подсластители не могут быть здоровой заменой сладким напиткам.

26 октября
8 минут
Василий Парфенов

Пусть романтика мирного атома с середины 1960-х поутихла, к идее использования ядерных реакторов в «гражданских» целях все равно возвращаются регулярно. Новый ядерный ракетный двигатель (ЯРД) позволит доставить человека на Марс гораздо быстрее, чем это возможно сейчас.

10 часов назад
4 минуты
Василий Парфенов

Торговое судно Maersk Launceston столкнулось с тральщиком Callisto около острова Саламин. Сухогруз, шедший под флагом Португалии, получил незначительные повреждения, а греческому военному кораблю оторвало корму, и она затонула.

26 октября
4 минуты
Денис Гордеев

Временные промежутки между посещениями дантиста могут составлять от трех месяцев до двух лет, в зависимости от индивидуальных факторов.

Позавчера, 13:59
4 минуты
Денис Гордеев

Ученые пришли к выводу, что искусственные подсластители не могут быть здоровой заменой сладким напиткам.

26 октября
8 минут
Василий Парфенов

Пусть романтика мирного атома с середины 1960-х поутихла, к идее использования ядерных реакторов в «гражданских» целях все равно возвращаются регулярно. Новый ядерный ракетный двигатель (ЯРД) позволит доставить человека на Марс гораздо быстрее, чем это возможно сейчас.

20 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

16 октября
6 минут
Денис Гордеев

Люди со второй и четвертой группами крови с большей вероятностью переболеют Covid-19 в тяжелой форме.

1 октября
39 минут
Александр Березин

После советской эпохи атомные реакторы перестали запускать в космос, но сегодня все постепенно меняется. К атомной энергетике для марсианских колоний примеривается Илон Маск, проекты лунных АЭС прорабатываются в России — и все несмотря на то, что в космосе условия для солнечной энергетики лучше, чем на нашей планете. Что заставляет космическую отрасль все чаще думать об атомных реакторах? Как ни странно, дело в том, что и ядерная энергетика в космосе становится еще важнее, чем на Земле. Попробуем разобраться почему.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: