• 4 минут чтения
  • опубликовано

Испанские физики впервые поймали хаос чёрных дыр в лаборатории

Рикардо Рубио RUSSPAIN.RU

автор Рикардо Рубио

Испанские физики впервые поймали хаос чёрных дыр в лаборатории RUSSPAIN.RU © russpain.ru
Испанские физики впервые поймали хаос чёрных дыр в лаборатории © russpain.ru

Учёные из Мадрида придумали, как заглянуть в хаос чёрных дыр, не вылетая за пределы лаборатории. Всё, что нужно — немного лазеров, ультрахолодные атомы и правильный ритм. Теперь квантовый хаос можно не только считать на бумаге, но и наблюдать вживую.

В Мадриде сделали то, что ещё недавно казалось фантастикой: научились воспроизводить хаос чёрных дыр прямо на лабораторном столе. Группа из Университета Комплутенсе вместе с французскими коллегами показала — если периодически «встряхивать» простую систему ультрахолодных атомов, она начинает вести себя как знаменитая модель Сачдева-Йе-Китаева. Это одна из самых загадочных конструкций в современной физике, связанная с чёрными дырами и квантовым хаосом. Physical Review Letters уже опубликовал результаты, а независимые публикации подтверждают: методика работает.

Вместо сложных установок с сотнями взаимодействующих частиц — обычная оптическая решётка. По сути, это «кристалл» из света, где атомы держатся в лазерных ловушках. Раньше для имитации хаоса требовались запутанные связи между всеми частицами, но теперь достаточно ритмично менять параметры системы. Такой подход — инженерия Флоке — резко упрощает эксперимент. Теперь повторить его может почти любая современная лаборатория, и это уже отмечают в научных обзорах последних лет.

SYK-модель считается одной из ключевых теоретических платформ для изучения квантового хаоса и связи с черными дырами.

eldebate.com

Профессор Карлос Креффильд объясняет: не нужно строить сверхсложные конструкции — достаточно регулярно менять параметры ловушки, чтобы в системе возникали коллективные квантовые эффекты, похожие на те, что предсказывает модель Сачдева-Йе-Китаева. Обычное перемещение атомов между ячейками подавляется, а на первый план выходят коллективные взаимодействия между всеми частицами сразу. В результате можно наблюдать интенсивный квантовый хаос и быструю передачу запутанности — именно эти эффекты интересуют физиков, когда речь заходит о чёрных дырах и сверхпроводниках. Важно: речь не о буквальном моделировании чёрной дыры, а о воспроизведении математически эквивалентных режимов динамики информации и хаоса. Для фундаментальной физики это — настоящий подарок.

Численные расчёты подтвердили: новая методика воспроизводит две главные особенности SYK-модели — максимальный уровень хаотичности и молниеносное распространение квантовой информации. Профессор Фернандо Солс отмечает: всё это можно реализовать уже на существующем оборудовании для работы с ультрахолодными атомами. То, что раньше было чистой теорией, теперь становится предметом реальных экспериментов. В материалах Physical Review Letters подчёркивается: система демонстрирует сильный хаос и быстрое распространение запутанности, и это подтверждают независимые источники.

Дальше — интереснее. Следующий шаг — перенести метод на ферми-атомы, ведь изначально SYK-модель описывает именно фермионы, а не бозоны. Команда также собирается добавить в эксперимент контролируемый беспорядок и попробовать более сложные оптические решётки. По данным журнала Physical Review Letters, такие эксперименты могут дать ответы на вопросы о потере информации в чёрных дырах и поведении экзотических материалов.

Платформы с ультрахолодными атомами в последние дни активно используются для проверки фундаментальных физических эффектов, включая прямое измерение квантового влияния гравитации на атомы рубидия. Это подчеркивает растущую роль cold atoms в современной экспериментальной науке.

ScienceDaily

Для мировой науки это не просто технический трюк, а реальный шанс приблизиться к разгадке самых упрямых загадок Вселенной. Квантовый хаос и парадоксы чёрных дыр больше не остаются уделом теоретиков — теперь их можно наблюдать вживую. Испания закрепляет за собой статус одного из лидеров квантовых технологий, а сама методика вполне может стать новым стандартом для исследований материи и космоса.

Похожие материалы