เลเซอร์หลุมดำอาจมีแอปพลิเคชันคอมพิวเตอร์ควอนตัม

เลเซอร์หลุมดำอาจมีแอปพลิเคชันคอมพิวเตอร์ควอนตัม

อะนาล็อกแม่เหล็กไฟฟ้าสำหรับเลเซอร์หลุมดำ ซึ่งเป็นระบบที่สามารถขยายการแผ่รังสีฮอว์กิงจากขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำในทางทฤษฎีและทำให้สามารถสังเกตได้ ได้รับการเสนอแห่งมหาวิทยาลัยฮิโรชิมาในญี่ปุ่น แนวคิดนี้เกิดขึ้นจากการสาธิตแอนะล็อกโดยใช้คอนเดนเสทของโบส-ไอน์สไตน์ และมีศักยภาพในการให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่ๆ เกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างกลศาสตร์ควอนตัมและแรงโน้มถ่วง 

หากสร้างขึ้น 

อุปกรณ์ดังกล่าวอาจพัฒนาเทคโนโลยีขั้นสูง เช่น การคำนวณแบบควอนตัม รังสีฮอว์กิงเป็นหนึ่งในการทำนายที่สังเกตได้โดยสมมุติฐานซึ่งเกิดขึ้นเมื่อสองเสาหลักของฟิสิกส์เชิงทฤษฎียุคใหม่ ซึ่งก็คือทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปและกลศาสตร์ควอนตัมชนกัน ที่ขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำ กลศาสตร์ควอนตัม

ทำนายการสร้างคู่โฟตอน โฟตอนตัวหนึ่งซึ่งมีพลังงานเป็นลบหายไปในหลุมดำ ส่วนอีกตัวที่มีพลังด้านบวกจะหลุดออกไปในอวกาศ ผลกระทบนี้จะทำให้หลุมดำปล่อยรังสีออกมา ทำให้มีอุณหภูมิที่วัดได้ ซึ่งในทางทฤษฎีจะเป็นการปฏิวัติเพราะมันบ่งชี้ว่าหลุมดำมีระดับความอิสระภายใน น่าเสียดาย

ที่อุณหภูมิของหลุมดำที่รู้จักทั้งหมดจะต่ำกว่าอุณหภูมิพื้นหลังไมโครเวฟของจักรวาล รังสีที่ปล่อยออกมาจะถูกกำบังโดยรังสีที่ดูดกลืนและไม่สามารถสังเกตได้อย่างไรก็ตาม ในปี 1981 แห่งมหาวิทยาลัยบริติชโคลัมเบียในแคนาดาได้แสดงให้เห็นว่าระบบทางกายภาพหลายระบบมีความเหมือนกัน

ทางคณิตศาสตร์กับระบบที่ผลิตรังสีฮอว์คิง ดังนั้นจึงสามารถศึกษาผลกระทบนี้ได้ในห้องแล็บ ในบรรดาแอนะล็อกเหล่านี้ ได้แก่ คลื่นน้ำ ระบบไฟเบอร์ออปติก และคอนเดนเสทของโบส-ไอน์สไตน์

การอ้างสิทธิ์ที่มีการโต้แย้ง“[สิ่งที่คล้ายกันเหล่านี้] จะไม่เข้าถึงหัวใจของคำถามใดๆ ที่เกี่ยวข้องกับแรงโน้มถ่วงควอนตัม เพราะมันนอกเหนือไปจากระบอบการปกครองที่กำลังสำรวจอยู่ที่นี่” นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎี จาก ในสหรัฐอเมริกาอธิบาย “แต่ก็ยังมีคำถามสำคัญเกี่ยวกับการคำนวณของฮอว์คิง 

ในแบบที่คุณคิดว่า

แอนะล็อกเหล่านี้เหมือนกับควอนตัมซิมูเลเตอร์” กลุ่มที่ทำงานกับระบบ “แรงโน้มถ่วงแบบอะนาล็อก”ที่แตกต่างกันได้แข่งขันกันเพื่อสร้างหลักฐานแรกของการคาดการณ์ต่างๆ ของฮอว์คิง และการอ้างสิทธิ์โดยกลุ่มหนึ่งมักถูกโต้แย้งโดยกลุ่มอื่น ในผลงานชิ้นใหม่นี้ คาตายามะเสนอว่าหนึ่งในคำทำนาย

ทฤษฎีของฮอว์กิงที่สะดุดตาที่สุด ซึ่งทำขึ้นในปี 1999 โดยสตีเวน คอร์ลีย์แห่งมหาวิทยาลัยอัลเบอร์ตาในแคนาดา และเท็ด จาค็อบเซนแห่งมหาวิทยาลัยแมรีแลนด์ในสหรัฐฯ สามารถทดสอบได้ใน วงจรไฟฟ้ายิ่งยวด. ทั้งคู่สรุปการทำงานของเลเซอร์หลุมดำที่ต้องการให้หลุมดำมี “หลุมขาว” อยู่ข้างใน 

ขอบฟ้าด้านในของหลุมสีขาวนี้สะท้อนโฟตอนพลังงานลบกลับไปยังขอบฟ้าหลุมดำ ซึ่งไม่สามารถหลบหนีได้ พวกมันจะถูกสะท้อนกลับ พลังงานของโฟตอนจะเพิ่มเป็นลบมากขึ้นเมื่อมันกระดอนไปมาระหว่างขอบฟ้า ทำให้พลังงานของโฟตอนที่ถูกปล่อยออกมาในอวกาศกลายเป็นพลังงานบวกมากขึ้น

กล่าวว่า “เป็นไปได้ยากที่สิ่งเหล่านี้จะเกิดขึ้นจริงในธรรมชาติ แต่ก็เป็นไปได้ที่จะสร้างสิ่งเหล่านี้ในรูปแบบแอนะล็อก อันที่จริงอะนาล็อกหลุมดำดังกล่าวตัวแรกผลิตขึ้นในปี 2559 ในคอนเดนเสทของโบส-ไอน์สไตน์ รังสีที่พันกันในผลงานชิ้นล่าสุดนี้ เสนอให้ใช้เอฟเฟ็กต์ ซึ่งช่วยให้กระแสของตัวนำยิ่งยวด

สามารถวัดปริมาณได้ เพื่อสร้างกลุ่มคลื่นที่ไม่กระจายตัวซึ่งเรียกว่าโซลิตันในเรโซเนเตอร์ของวัสดุ โซลิตันเองทำตัวเป็นเรโซแนนคาวิตี้ โดยการแผ่รังสีในโซลิตันจะกลายเป็นกลไกเชิงควอนตัมเข้าไปพัวพันกับรังสีที่ปล่อยออกมาจากโซลิตัน รังสีที่ปล่อยออกมานี้มีความคล้ายคลึงกับรังสีฮอว์คิง

“น่าเสียดาย

ที่ในขั้นตอนนี้ เราไม่สามารถสร้างข้อเสนอที่เหนือกว่าระบบ [อะนาล็อก] อื่นๆ ด้วยระบบนี้” กล่าว “อย่างไรก็ตาม เอฟเฟกต์ไดนามิกคาซิเมียร์ ซึ่งเป็นความผันผวนแบบไดนามิกของสุญญากาศ ได้รับการเปิดเผยตามอุปกรณ์ควอนตัมตัวนำยิ่งยวดที่นำเสนอ และเทคโนโลยีการตรวจจับโฟตอนที่พัฒนาขึ้น

ในระบบนี้เป็นข้อได้เปรียบอย่างยิ่งที่ระบบอื่นไม่สามารถลอกเลียนแบบได้ นอกจากนี้ ระบบที่ใช้นาโนเทคโนโลยีนี้ยังมีความสามารถในการควบคุมที่ดี ดังนั้นด้วยการควบคุมพารามิเตอร์ของวงจร จึงเป็นไปได้ที่จะนำหลุมดำจากโดเมนคลาสสิกไปยังโดเมนควอนตัม ดังนั้นมันอาจช่วยให้เราศึกษาการสร้าง

คู่ควอนตัมของหลุมดำและหลุมขาวจากสุญญากาศได้” เห็นพ้องกันว่าความไวของระบบสามารถช่วยในการค้นหารังสีฮอว์คิงได้: “ระบบที่ใกล้เคียงกับสิ่งนี้ได้รับการตระหนักแล้ว: พวกมันมีความสำคัญมากในฐานะเครื่องตรวจจับโฟตอนไมโครเวฟที่ไวมาก และพวกมันมีความสำคัญมาก

ในควอนตัมบิตตัวนำยิ่งยวด” เขากล่าว “หากข้อเสนอเป็นจริง จะเป็นการสาธิตที่ชัดเจนของเอฟเฟกต์ฮอว์คิง  สัญญาณค่อนข้างใหญ่ และคุณไม่ต้องกังวลเรื่องเสียงรบกวนมากนัก” ยิ่งไปกว่านั้น เขามองเห็นศักยภาพที่สำคัญสำหรับการถ่ายทอดเทคโนโลยี: “การคำนวณด้วยควอนตัมนั้น

นักวิจัยได้ออกแบบแพทช์ที่ประกอบด้วยเข็มขนาดเล็กที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ 100 เข็ม แต่ละอันมีขนาดน้อยกว่า 1 ใน 10 ของเส้นผ่านศูนย์กลางเหล็กในของผึ้ง โดยติดตั้งไว้บนชั้นรองโพลีไวนิลอะซิเตตและชั้นของ PNIPAM-B ซึ่งเป็นโพลิเมอร์ที่ตอบสนองต่อความร้อน เพื่อปลดปล่อยขนของเข็ม 

สิ่งสำคัญคือต้องแยกชั้นรองพื้นออกและทิ้งเข็มไว้ในผิวหนังชั้นนอก ชั้น PNIPAM-B ช่วยให้ปล่อยสารนี้ผ่านคุณสมบัติที่น่าสนใจ: ไม่ชอบน้ำที่อุณหภูมิห้อง แต่จะกลายเป็นชอบน้ำเมื่ออุณหภูมิลดลงต่ำกว่า 14–16 °C เมื่อใช้คุณสมบัตินี้ ชั้นด้านหลังของแพทช์สามารถแยกออกจากผิวหนังได้อย่างง่ายดายโดยการลดอุณหภูมิของผิวหนังลงด้วยการซักเป็นเวลาสามนาที โดยปล่อยให้เข็มขนาดเล็ก

Credit : เว็บสล็อตแท้ / สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์