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.
Вчера, 17:46
17 минут
Александр Березин

SpaceX после затяжной серии аварий нормально посадила прототип Starship SN15. Огромная стальная ракета поднялась в воздух на десять километров, выполнила там сложные кульбиты, которые не могла сделать ни одна ракета ранее, а затем плавно опустилась вниз. Одни говорят, что это революция, другие — что «СССР так умел полвека назад». Кто прав и что будет дальше? Попробуем разобраться.

Вчера, 20:28
4 минуты
Илья Ведмеденко

Американский малозаметный эсминец Zumwalt хотят оснастить новой гиперзвуковой системой вооружений в 2025 году. Россия к тому времени уже должна ввести в эксплуатацию ракету морского базирования «Циркон».

Вчера, 05:00
9 минут
ТГУ

Ученые Биологического института Томского государственного университета совместно с коллегами из СибГМУ исследуют зараженность животных и людей в Сибири описторхозом. Основная задача – выяснить, какие звенья играют главную роль в распространении заболевания, чтобы на основе этих данных разработать способы мониторинга и профилактики. Некоторые аспекты проблемы уже удалось понять.

1 мая
37 минут
Александр Березин

Бразильское агентство по наблюдению за здоровьем граждан (ANVISA) заявило, что нашло в вакцине «Спутник-V» некий живой вирус. Что оно имеет в виду и почему более авторитетные западные игроки не выявили подобных причин для беспокойства? Есть и другие поводы для обеспокоенных вопросов. Обе массовые западные аденовирусные вакцины от Covid-19 вызывают необычные тромбы, которые уже имели смертельные исходы. Правы ли те, кто ожидает таких же побочных эффектов от «Спутника», и почему их в этом случае еще ни разу не смогли найти?

2 мая
62 минуты
Николай Цыгикало

Знаменитый ракетный комплекс «Искандер» стал одним из символов российской военной мощи. Он не покидает центра внимания экспертов и средств массовой информации, а его тактико-технические характеристики приводятся в каждом информационном ресурсе военной тематики. Но цифры цифрами, а что за ними? Посмотрим на работу «Искандера» с разных сторон, чтобы разобраться в принципах действия и логике конструктивных решений. Тогда глубина понимания позволит пройти дальше одних лишь цифр ТТХ, и при всей важности они окажутся не на первом месте. Наш материал — самый полный рассказ о работе «Искандера» в открытом доступе.

4 мая
4 минуты
Ольга Иванова

Ученые из Финляндии определили причины того, почему «собака бывает кусачей» по отношению к человеку и другим животным.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

8 апреля
13 минут
Мария Азарова

Когда знаменитый епископ Лунда Педер Винструп умер, его похоронили в семейном склепе в Лундском соборе вместе с женой. После реставрации собора в XIX веке гробы перенесли в общее хранилище, а в 2012 году ученые решили исследовать мумифицированные останки. Неожиданно в ногах Винструпа обнаружили небольшой кулек — завернутое в ткань тело недоношенного ребенка. Это открытие вызвало резонный вопрос: как эмбрион попал в гроб к епископу и имели ли они родственную связь?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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: