提出的數學證明概述了信息在編碼消息中的行為方式可能對黑洞有影響。證明表明,黑洞吐出的輻射可能會保留有關黑暗龐然大物的信息。
該研究重點是編碼量子機械系統中的通信。但這也與物理學家的長期問題聯繫在一起:所有落入黑洞的東西會發生什麼,是否可以檢索有關黑洞的任何信息?
由弗雷德里克·杜普伊斯(FrédéricDupuis)領導的一群來自瑞士和加拿大的研究人員表明,可以用相對較小的大型消息進行編碼量子加密密鑰,是由亞原子顆粒或光子組成的密鑰。但是結果暗示了其他事情:如果某人可以在兩方之間的消息中機械地將量子加密的信息拔出,那麼同樣的壯舉應該在自然界中起作用。 [古怪的物理學:解釋的最酷的量子顆粒這是給出的
用顆粒編碼
量子加密依靠這樣的想法,即對亞原子顆粒進行的任何測量都會改變粒子狀態。量子力學說,這些微小的顆粒始終處於不確定性狀態,直到測量將粒子推向一種狀態。
結果是,亞原子粒子可以用作“萬無一失的”鍵,該鍵只允許預定的方解碼編碼的消息。如果有人試圖通過竊聽消息來破譯鑰匙,例如,相關雙方會知道它,並且可以更改鑰匙。那是因為任何測量密鑰的嘗試都會更改其中的信息。
但是這種安全不是絕對的。竊聽者有可能找出鑰匙是什麼。有一定數量的量子位,或者Qubits,從鑰匙中,例如可能包含十二位,可以解碼該消息。但是,直到一個人獲取閾值數量的位,消息中的信息已“鎖定”。
現在在南加州大學和該論文的合著者之一的Jan Florjanczyck說:“我們可以在任意小規模之前就可以在[消息或鑰匙]中獲取大量信息。”
通常,為了使量子密鑰完全安全,必須使用與消息一樣大的密鑰。由於這不實用,因此加密方案都使用的密鑰比消息本身小。例如,在原始加密(例如密碼)中,密鑰本身很短,而消息則更長。 (例如,兒童使用的“ Pigpen”密碼為26個字符,每個字符替換為字母,而消息本身將更長)。
短鍵允許圖案顯示解碼器可能破裂。現代加密要復雜得多,但原則相似。
杜普伊斯(Dupuis)和他的合著者的新論文表明,即使量子通信的鍵相對較短,人們仍然可以獲得良好的安全性。
解碼黑洞
量子加密與黑洞?關鍵概念是信息。
在量子加密中,一個人在量子狀態中編碼信息。正如人們可以測量量子狀態以解碼消息一樣,可以測量量子狀態以查找有關對象的信息。這是一個基本作品之一量子信息理論是不能破壞此類信息。
黑洞吮吸物質並發出少量輻射,稱為霍金輻射斯蒂芬·霍金,誰首先概述了這個概念。這種輻射將能量從黑洞中消失。憑藉這種能量,質量是質量,因為物理學中的能量和質量是相同的。 [宇宙中10個最奇怪的黑洞這是給出的
但是黑洞的質量來自所有落入其中的東西。這意味著發出的作為鷹輻射的光子應帶有有關黑洞的一些信息,因為量子信息無法複製或破壞。但是,很長一段時間以來,許多物理學家認為沒有任何方法可以破譯該信息,因為黑洞已經“炒”了。解碼的壯舉就像試圖重建一棟塵土的建築物一樣。然而,最近,包括霍金在內的科學家改變了主意 - 信息已經存在,但是只需要弄清楚如何解碼它即可。
在這裡,像杜普伊斯(Dupuis)和他的同事這樣的證明。如果可以從黑洞中“解碼”光子量子狀態中包含的信息,則可以檢索有關掉入黑洞的任何信息。而且,如果可以用小鍵編碼大型消息,調整一個人需要解鎖消息的信息,則也可以使用從黑洞出來的量子位來執行此操作。
Florjanczyck說:“我們只能說存在這樣的解碼過程,而不是執行是否容易或解碼是否可能自然發生。”
也就是說,在上週收集有關咖啡杯掉入黑洞中的信息,例如,在形成時可能需要從杯子中收集光子。那將是獲取足夠信息進行解碼的唯一方法。
“這是一項非常有趣的工作,”量子保證在加拿大艾伯塔省卡爾加里大學的Quantum Secuther Secustroneragy研究主席Wolfgang Tittel說。 “這種工作將非常大的工作與非常小的聯繫聯繫起來。”