Физики из Мичиганского университета в США применили квантовые вычисления и машинное обучение, чтобы исследовать идею голографической двойственности. Это математическая гипотеза, которая связывает теории частиц и их взаимодействий с теорией гравитации, сообщает PRX Quantum.
Согласно данной гипотезе, теория гравитации и теория частиц математически эквивалентны: то, что математически происходит в теории гравитации, происходит в теории частиц, и наоборот.
Физики пояснили, что новые технологии могут помочь исследовать механизм возникновения черных дыр, а также понять, что происходит на горизонте событий.
В ходе исследования ученые применили методы квантовых вычислений и глубокого обучения. Их целью было обнаружить самое низкое энергетическое состояние математических проблем – квантовые матричные модели.
Согласно голографическому принципу, то, что происходит математически в системе, которая представляет теорию частиц, схожим образом воздействует на систему, представляющую гравитацию. Следовательно, решение такой квантовой матричной модели может раскрыть информацию о гравитации.
Матричные модели представляют собой блоки чисел, соответствующих объектам в теории струн. Ученые определили математическое описание квантового состояния матричной модели – так называемой квантово-волновой функции. Затем они применили нейросеть для поиска волновой функции матрицы с наименьшей из возможных энергией.
В результате физикам удалось найти состояние матричных моделей, на которое они рассчитывали. Они пояснили, что матрицы представляют собой один из возможных образцов особого типа черной дыры. Изучив их, можно впервые понять, как выглядят изнутри черные дыры.
«Что находится на горизонте событий черной дыры? Откуда они берутся? Ответы на эти вопросы станут шагом вперед к выработке квантовой теории гравитации», – отметили авторы исследования.
Ранее астрономы впервые обнаружили блуждающую черную дыру. На нее указало искажение света звезд.
Читайте также:
Подробнее в сюжете: Мир науки
