Физик Энрико Ринальди вместе со своей командой из Мичиганского университета в США с помощью квантовых вычислений и компьютерного обучения смогли приблизиться к описанию устройства внутренностей черной дыры, основанного на голографическом принципе. Результаты своей работы он описал в журнале PRX Quantum.
Голографический принцип, на который опирался при исследовании астрофизик, предполагает, что две существующие теории — частиц и гравитации — эквивалентны друг другу. Основная сложность состоит в том, что эти идеи строятся в разных измерениях, и долгое время ученым было сложно их сопоставить. Кроме того, в исследовании ученые смогли определить математическое описание квантового состояния матричной модели.
«Благодаря использованию матричных моделей строения черной дыры мы можем узнать, например, как выглядит этот небесный объект изнутри. Что находится на горизонте событий черной дыры? Откуда все это взялось? Ответы на эти вопросы станут шагом на пути к реализации квантовой теории гравитации», — рассказал автор научной работы в беседе с Phys.org.
Подобных результатов они смогли достичь с помощью новых технологий, квантовых расчетов и глубокого обучения (Deep Learning).
Как надеются астрофизики, итоги этого исследования станут важным ориентиром для будущей работы над алгоритмами квантового и машинного обучения, которые ученые смогут использовать для изучения квантовой гравитации с помощью гипотезы голографической двойственности.
В январе специалисты из Лейпцигского университета в Германии установили, что внутренний горизонт черной дыры может быть заряжен как положительно, так и отрицательно.