Sorte huller med dreadlocks giver indsigt i kvantestof

Fysikere forstår lidt om kvantestof, som er en byggesten i fremtidige kvantecomputere. Teoretikere har nu opdaget, at sorte huller med 'dreadlocks' rummer et lignende eksotisk ordensmønster, hvilket gør beregninger på kvantestof lettere. Forskningen er publiceret i Fysisk gennemgangsbreve .

I vores daglige liv, vi genkender tre tilstande af stof:fast, væske og gas. Andre mulige tilstande udgør en meget mindre del af vores liv, såsom magnetisme, hvor alle partikler sidder pænt organiseret ved siden af ​​hinanden, eller super flydende, hvor et materiale har nul viskositet. Materialer kan også være i en tilstand, hvor partikler er viklet ind. Entanglement er et kvantemekanisk fænomen, så fysikere kalder denne tilstand kvantestof. I øjeblikket, vi forstår meget lidt om dette. Et forskerhold under supervision af Leiden-fysiker Jan Zaanen har nu udviklet en teori for et anderledes fænomen, der har en slående lighed med kvantestof.

Zaanens teori beskriver et sort hul med en fremtrædende flettet tekstur, som dreadlocks. Dette er i modstrid med den såkaldte 'no-hair theorem':sorte huller har ikke hår. Det betyder, at vi kun kan måle tre egenskaber fra et sort hul - dets masse, elektrisk ladning og vinkelmomentum. Overfladen er helt glat, som et barberet hoved. Imidlertid, den teoretiske version af et sort hul i strengteori kan faktisk have hår; i dette tilfælde med en Rastafari-klipning.

Teorien giver fysikere et håndtag til at arbejde med at forstå kvantestoffets stadig mystiske tilstand. Dette skyldes, at det sorte hul i Rastafari viser sig at rumme et orkestreret mønster af eksotiske former for orden, som ikke kan skelnes fra eksperimentelle observationer af 'højtemperatursuperledning' - et fænomen, der involverer kvantestof. Eksperimentelle fysikere har i årtier undret sig over, hvorfor de observerer denne eksotiske orden. Zaanen ser nu det samme mønster i teoretiske sorte huller med "dreadlocks".