Prima pagină Stiinta

Un cercetător român a realizat un studiu care poate revoluţiona mecanica cuantică, unind două domenii de bază din fizică

Alexandru Voiculescu | 11.15.2017 | ● Vizualizări: 3705
Credit: 123RF     + zoom
Galerie foto (1)

Găurile negre rotative şi computerele care folosesc fenomenele cuantice pentru a procesa informaţie reprezintă subiecte care au fascinat savanţii, dar chiar şi cei mai îndrăzneţi cercetători le-au pus foarte rar împreună. Acum, cercetătorul român Ovidiu Racorean, de la Direcţia Generală a Tehnologiei Informaţiei din Bucureşti, a sugerat că razele X emise lângă aceste găuri negre au proprietăţi care le fac ideale pentru transmiterea informaţiei în calculul cuantic.

Termenul de gaură neagră este foarte cunoscut, dar nu se ştie cu exactitate ce sunt acestea, întrucât observarea directă este dificilă. Se cunoaşte că atunci când stelele se apropie de sfârşitul vieţii, se prăbuşesc sub propria greutate, devenind din ce în ce mai dese, chiar şi până în punctul în care nu au volum şi au densitate infinită, cu un câmp gravitaţional atât de puternic încât nici lumina nu poate scăpa. Dacă steaua care formează gaura neagră se roteşte, şi gaura neagră va avea o rotaţie, scrie phys.org.

Materialul care se apropie de o astfel de gaură neagră, dar nu cade în ea, va fi agregat într-o structură circulară cunoscută sub numele de disc de acreţie. Forţele puternice care acţionează asupra discurilor de acreţie duc la creşterea temperaturii materialului, ceea ce îl face să emită raze X, care pot transmite informaţia cuantică.

Fotonii care alcătuiesc razele x au două proprietăţi: polarizare şi moment cinetic orbital. Fiecare dintre acestea pot codifica un qubit de informaţie sau un bit cuantic, unitatea de bază în calculul cuantic. „Cercetătorii au putut, cu ajutorul metodelor de laborator, să unifice proprietăţile fotonilor din razele X şi să proceseze informaţia cuantică. Aparent, curbarea spaţiului din jurul găurii negre are acelaşi rol ca aceste experimente”, a precizat Racorean.

Până acum, acest proces este doar o predicţie, Dovada finală va veni atunci când proprietăţile razelor X de lângă găurile negre sunt observate, ceea ce se poate întâmpla în următorul deceniu.

Două probe spaţiale cu aceeaşi misiune vor fi lansate în jurul anului 2022: IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) de către NASA şi XIPE (X-ray Imaging Polarimetry Explorer) de ESA. Acestea vor investiga polarizarea razelor X din spaţiu, inclusiv cele emise de materialul din proximitatea găurilor negre. „Dacă vom descoperi că polarizarea razelor X se schimbă odată cu distanţa faţă de gaura neagră, cu cele din regiunea centrală fiind mai puţin polarizate, vom observa starea inseparabilă a informaţiei cuantice”, a adăugat cercetătorul.

De asemenea, studiul poate avea aplicaţii practice. „Într-o zi, putem fi capabili să folosim găurile negre rotative drept computere cuantice prin trimiterea de fotoni ai razelor X pe traiectoria care trebuie din jurul acestor corpuri astronomice”, conchide Racorean. Mai mult decât atât, savanţii consideră că simularea acestor stări ale materiei vor reprezenta un pas important în aplicaţiile computării cuantice.

Studiul a fost publicat în revista de specialitate New Astronomy.

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:

Ce există în interiorul unei găuri negre. ''Sunt mult mai frumoase şi mai complexe faţă de ceea ce se credea până acum''

S-a calculat numărul de găuri negre din galaxia noastră, iar acesta poate părea impresionant

Reuşita fără precedent a fizicienilor britanici. Ce s-ar întâmpla în cazul în care Universul ar fi format din cinci dimensiuni - FOTO

O nouă descoperire în premieră scoate la iveală detalii esenţiale despre găurile negre