提出的数学证明概述了信息在编码消息中的行为方式可能对黑洞有影响。证明表明,黑洞吐出的辐射可能会保留有关黑暗庞然大物的信息。
该研究重点是编码量子机械系统中的通信。但这也与物理学家的长期问题联系在一起:所有落入黑洞的东西会发生什么,是否可以检索有关黑洞的任何信息?
由弗雷德里克·杜普伊斯(FrédéricDupuis)领导的一群来自瑞士和加拿大的研究人员表明,可以用相对较小的大型消息进行编码量子加密密钥,是由亚原子颗粒或光子组成的密钥。但是结果暗示了其他事情:如果某人可以在两方之间的消息中机械地将量子加密的信息拔出,那么同样的壮举应该在自然界中起作用。 [古怪的物理学:解释的最酷的量子颗粒这是给出的
用颗粒编码
量子加密依靠这样的想法,即对亚原子颗粒进行的任何测量都会改变粒子状态;量子力学说,这些微小的颗粒始终处于不确定性状态,直到测量将粒子推向一种状态。
结果是,亚原子粒子可以用作“万无一失的”键,该键只允许预定的方解码编码的消息。如果有人试图通过窃听消息来破译钥匙,例如,相关双方会知道它,并且可以更改钥匙。那是因为任何测量密钥的尝试都会更改其中的信息。
但是这种安全不是绝对的。窃听者有可能找出钥匙是什么。有一定数量的量子位,或者Qubits,从钥匙中,例如可能包含十二位,可以解码该消息。但是,直到一个人获取阈值数量的位,消息中的信息已“锁定”。
现在在南加州大学和该论文的合着者之一的Jan Florjanczyck说:“我们可以在任意小规模之前就可以在[消息或钥匙]中获取大量信息。”
通常,为了使量子密钥完全安全,必须使用与消息一样大的密钥。由于这不实用,因此加密方案都使用的密钥比消息本身小。例如,在原始加密(例如密码)中,密钥本身很短,而消息则更长。 (例如,儿童使用的“ Pigpen”密码为26个字符,每个字符替换为字母,而消息本身将更长)。
短键允许图案显示解码器可能破裂。现代加密要复杂得多,但原则相似。
杜普伊斯(Dupuis)和他的合着者的新论文表明,即使量子通信的键相对较短,人们仍然可以获得良好的安全性。
解码黑洞
量子加密与黑洞?关键概念是信息。
在量子加密中,一个人在量子状态中编码信息。正如人们可以测量量子状态以解码消息一样,可以测量量子状态以查找有关对象的信息。这是一个基本作品之一量子信息理论是不能破坏此类信息。
黑洞吮吸物质并发出少量辐射,称为霍金辐射斯蒂芬·霍金,谁首先概述了这个概念。这种辐射将能量从黑洞中消失。凭借这种能量,质量是质量,因为物理学中的能量和质量是相同的。 [宇宙中10个最奇怪的黑洞这是给出的
但是黑洞的质量来自所有落入其中的东西。这意味着发出的作为鹰辐射的光子应带有有关黑洞的一些信息,因为量子信息无法复制或破坏。但是,很长一段时间以来,许多物理学家认为没有任何方法可以破译该信息,因为黑洞已经“炒”了。解码的壮举就像试图重建一栋尘土的建筑物一样。然而,最近,包括霍金在内的科学家改变了主意 - 信息已经存在,但是只需要弄清楚如何解码它即可。
在这里,像杜普伊斯(Dupuis)和他的同事这样的证明。如果可以从黑洞中“解码”光子量子状态中包含的信息,则可以检索有关掉入黑洞的任何信息。而且,如果可以用小键编码大型消息,调整一个人需要解锁消息的信息,则也可以使用从黑洞出来的量子位来执行此操作。
Florjanczyck说:“我们只能说存在这样的解码过程,而不是执行是否容易或解码是否可能自然发生。”
也就是说,在上周收集有关咖啡杯掉入黑洞中的信息,例如,在形成时可能需要从杯子中收集光子。那将是获取足够信息进行解码的唯一方法。
“这是一项非常有趣的工作,”量子保证在加拿大艾伯塔省卡尔加里大学的Quantum Secuther Secustroneragy研究主席Wolfgang Tittel说。 “这种工作将非常大的工作与非常小的联系联系起来。”