Veda na ceste k vyriešeniu obrovskej záhady. Vnútro čiernej diery môžu opísať kvantové počítače

S jednou z najväčších záhad modernej vedy nám môžu pomôcť kvantové počítače. Vedci si totiž myslia, že je možné vďaka tejto špičkovej techniky simulovať procesy, ktoré sa odohrávajú vo vnútri čiernych dier, informuje ScienceAlert.

Kvantové počítače a umelá inteligencia

Tím vedcov prišiel so špeciálnym algoritmom, ktorý môže vyriešiť problém súvislosti všeobecnej relativity so štandardným modelom. Tieto dva kľúčové modely fyziky pritom dochádzajú do styku v okolí čiernych dier a práve nimi sa spomínaný algoritmus zaoberá.

Okolo čiernych dier totiž krúži množstvo častíc, ktoré síce spadajú do štandardného modelu, no gravitácia na nich nemá prakticky žiadny vplyv. Podľa momentálnej teórie je pohyb a zrýchlenie týchto častíc v skutočnosti dvojrozmernou projekciou toho, čo čierna diera robí v trojrozmernom priestore a vo svojom vnútri.

Google

Vedci nazývajú tento proces holografickou dualitou a jej simulácia je problematická aj s modernými počítačmi, vysvetľuje UniverseToday. Nový algoritmus to však, za pomoci kvantových počítačov a umelej inteligencie v podobe strojového učenia, môže vyriešiť, píše University of Michigan News.

Výsledky sa dostavili

Tím pod vedením Dr. Rinaldiho vytvoril simuláciu spomínaných častíc pomocou kvantového počítača, pričom využili aj model kvantovej matrice v snahe nájsť štádium systému, v ktorom má najnižšiu energiu podobne, ako býva pri simuláciách fyzikálnych systémov zvykom.

Takéto štádium dokáže nájsť aj počítač používajúci strojové učenie a tím sa predo rozhodol využiť obe tieto metódy. Strojové učenie totiž aplikoval na algoritmy založené na kvantovej fyzike, avšak tentoraz bez toho, aby pri samotných výpočtoch využil náročné kvantové počítače. Vedcom sa nakoniec podarilo dosiahnuť reálne výsledky a poznatky.

ESA/Hubble, NASA, M. Kornmesser

Aj táto metóda bola úspešná a dokázala objaviť základné štádium systému a vedci prišli na čosi prevratné – je teoreticky možné použiť kvantové počítače a strojové učenia na to, aby nasimulovali aj vnútro čiernej diery pomocou kvantových vlnových funkcií, ktoré nové algoritmy zadefinovali.

Čierne diery, večná záhada

Kvantové počítače sa neustále hýbu vpred a lámu nové rekordy, pričom sa na celom svete v tejto oblasti predbieha niekoľko krajín, firiem a laboratórií. Na ich popredí sa nachádza Google a čínske experimenty, ktoré prekonávajú aj samotný Google.

Ich výpočty pomáhajú v ohromnom množstve vedeckých oblastí a čierne diery sú len jednou z nich. Tie patria doteraz medzi tie najzáhadnejšie kozmické objekty, ktoré astronómov často prekvapujú a neustále nám pomáhajú posúvať svoje poznatky vpred.

user6614106/freepik

Nedávno napríklad vedci opäť potvrdili Einsteinovu teóriu, keď sa dokázali pozrieť za čiernu dieru vďaka silnej gravitácii, ktorú vyvíja a zakrivuje ňou svetlo. Masívne objekty tak dokážu slúžiť ako vesmírne šošovky.

Čítajte viac z kategórie: Novinky