Hvad er der inde i et sort hul? Fysiker bruger kvanteberegning, maskinlæring for at finde ud af det

Et hold fysikere, herunder en fra University of California, Berkeley, har brugt kvanteberegning og maskinlæring til at simulere det indre af et sort hul og studere stofs adfærd under ekstreme forhold.

Sorte huller er områder i rumtiden med så stærke gravitationskræfter, at intet, ikke engang lys, kan undslippe inden for en vis afstand, kaldet begivenhedshorisonten. Dette gør det vanskeligt at studere det indre af sorte huller ved hjælp af traditionelle metoder.

Forskerne var dog i stand til at bruge en kvantecomputer til at simulere gravitationsfeltet i et sort hul og derefter bruge maskinlæring til at analysere stoffets adfærd i dette felt. Dette gav dem mulighed for at få ny indsigt i sorte hullers egenskaber og tyngdekraftens natur.

Forskerholdet, som omfattede fysikere fra Google, Caltech og University of Maryland, offentliggjorde deres resultater i tidsskriftet Nature.

Undersøgelsen brugte en kvantecomputer til at simulere et todimensionelt sort hul, som er en forenklet model af et rigtigt sort hul. Kvantecomputeren var i stand til at simulere det sorte huls gravitationsfelt og stoffets opførsel i dette felt.

Forskerne brugte derefter maskinlæring til at analysere dataene fra kvantecomputersimulationen. Dette gjorde det muligt for dem at identificere de vigtigste træk ved det sorte huls indre, såsom begivenhedshorisonten og singulariteten.

Forskerne fandt også ud af, at stoffets adfærd i det sorte huls indre var anderledes end det, der forudsiges af klassisk fysik. For eksempel fandt de ud af, at stof kunne tunnelere gennem begivenhedshorisonten og flygte fra det sorte hul.

Denne forskning giver ny indsigt i sorte hullers egenskaber og tyngdekraftens natur. Det demonstrerer også potentialet ved at bruge kvantecomputere og maskinlæring til at studere komplekse fysiske systemer.

Forskerne planlægger at fortsætte deres arbejde ved at bruge kvanteberegning og maskinlæring til at studere sorte huller og andre komplekse fysiske systemer. De håber, at deres forskning vil føre til en bedre forståelse af universet og fysikkens grundlæggende love.