Ученые планируют создать аналог черной дыры на кристалле электронного чипа

Группа исследователей в области теоретической физики из Чилийского университета в Седенне (University of Chile, Cedenna), Технологического университета Эйндховена (TU Eindhoven) и Утрехтского университета (Utrecht University) создала метод создания аналогов черных дыр на кристаллах электронных полупроводниковых чипов. А разработка, применяемая длялабораторных черных дыр, может обеспечить пара достаточно сильных прорывов в будущем в электронике и в области квантовых вычислений.

Напомним отечественным читателям, что черные дыры – это астрономические объекты столь массы и большой плотности, что излучение и никакая материя, включая фотоны света, не смогут вырваться из гравитационной ловушки, пройдя точку невозврата, именуемую горизонтом событий. И упомянутая выше группа исследователей узнала то, как возможно сделать на чипе такую точку невозврата для поясницу-волн, колебаний спинов электронов, каковые смогут распространяться в магнитных материалов и каковые смогут руководить перемещением электрических токов, циркулирующих по схемам чипа.

В принципе, любой магнитный материал является магнитом , имеющий северный и южный полюса. Но в отличие от классических постоянных магнитов, полюса в некоторых из магнитных материалов под внешним действием определенного вида смогут поменять собственный положение и перемещаться подобным волне образом. Такие волнообразные перемещения появляются в следствии перемещения спинов электронов материала и вследствие этого они стали называться спин-волн.

Спин-волны появляются в материале так же и под действием проходящего через материал электрического тока.

В то время, когда спин-волна достигает какого-нибудь узкого места наподобие бутылочного горлышка, то электроны ускоряются так, что спин-волны, каковые они «тащат на собственной пояснице», не смогут начать двигаться в обратном направлении. И точка, начиная с которой нереально обратное перемещение спин-волн, есть аналогом горизонта событий черной дыры.

Но, еще в 1974 году узнаваемый ученый-физик Стивен Хоккинг понял, что в действительности черные дыры не являются полностью тёмными, они являются источником собственного излучения. Это излучение появляется из-за необычных квантовых эффектов на границе горизонта событий. В момент перехода материи через горизонт событий ее энергия расходуется на происхождение из ничего пары частиц, антиматерии и частицы материи.

Одна из этих частиц «проглатывается» черной дырой, а вторая имеет, пускай и небольшой, но шанс сбежать в окружающее пространство. Как раз поток таких сбежавших частиц и именуется излучением Хоккинга, но из-за его малой интенсивности данный вид излучения ни при каких обстоятельствах еще не регистрировался экспериментальным методом за исключением некоторых вызывающих большие сомнения случаев. Аналог же черной дыры на чипе даст ученым возможность изучить эффект излучения Хоккинга прямо у себя в лаборатории.

Частицы, пары которых появляются на границе горизонта событий, запутаны на квантовом уровне, их свойства связаны так очень сильно, что их поведение не может быть обрисовано при помощи законов классической физики. Запутанность – это главный момент фактически всех разрабатываемых на данный момент квантовых разработок. И ученые в собственных предстоящих опытах будут пробовать узнать, возможно ли будет применять на практике квантовую запутанность частиц «спинового излучения Хоккинга», в случае если таковое будет появляться на границе горизонта событий аналога черной дыры на электронном чипе.

Случайные записи:

• Ученые из сколтеха придумали «долгую» батарейку
• Ученые-физики создали один из ключевых компонентов будущих систем беспроводной связи терагерцового диапазона

Черные дыры и их размеры

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Песня чёрной дыры

  Неестественная чёрная дыра симулирует излучение Хокинга посредством звуковых частиц. Чёрные дыры – сердца спиральных галактик – постоянно интригуют…

• Сибирские ученые создали кристаллы, расширяющие возможности лазеров

  МОСКВА, 21 апр — РИА Новости. минералогии Института и Учёные геологии им. В. С. Соболева СО РАН создали образцы кристаллов с улучшенными особенностями,…

• «Мягкие волосы» черных дыр

  Стивен Хокинг представил обновленные идеи согласно решению информационного парадокса черных дыр. Сейчас космолог и известный астрофизик Стивен Хокинг,…

• Как опознать черную дыру

  Предложен метод отличить черные дыры от вторых объектов с сильным гравитационным полем. На данный момент астрофизики уверены в существовании в космосе…