Egy új kutatás a kvantumszámítást és a gépi tanulást használja arra, hogy kiderítse, mi van egy fekete lyuk belsejében.
Egy új kutatás segíthet jobban megérteni a holografikus dualitást, vagyis azt az elképzelést, hogy minden körülöttünk egy hologram lehet. A holografikus dualitás egy matematikai feltételezés, amely összekapcsolja a részecskék és kölcsönhatásaik elméletét a gravitáció elméletével. Ez a feltételezés azt sugallja, hogy a gravitáció elmélete és a részecskék elmélete matematikailag egyenértékű: ami matematikailag a gravitáció elméletében történik, az történik a részecskék elméletében is, és fordítva. Mindkét elmélet különböző dimenziókat ír le, de az általuk leírt dimenziók száma eggyel különbözik.
Így például egy fekete lyuk alakján belül a gravitáció három dimenzióban létezik, míg a részecskeelmélet két dimenzióban, a felszínén egy lapos korongon. Hogy ezt elképzelhessük, gondoljunk ismét a fekete lyukra, amely hatalmas tömege miatt eltorzítja a téridőt. A fekete lyuk gravitációja, amely három dimenzióban létezik, matematikailag összekapcsolódik a felette táncoló részecskékkel, két dimenzióban. A fekete lyuk tehát háromdimenziós térben létezik, de mi úgy látjuk, mintha részecskéken keresztül vetülne ki. Egyes tudósok elmélete szerint az egész univerzumunk részecskék holografikus kivetülése, és ez elvezethet a gravitáció konzisztens kvantumelméletéhez.
Azt vizsgálják, hogyan lehet a holografikus dualitást kvantumszámítógépek és mélytanulás segítségével megvizsgálni, hogy megtalálják a kvantummátrix-modelleknek nevezett matematikai problémák legalacsonyabb energiaállapotát. Ezek a kvantummátrix-modellek a részecskeelmélet reprezentációi. Mivel a holografikus dualitás azt sugallja, hogy ami matematikailag egy részecskeelméletet reprezentáló rendszerben történik, az hasonlóan hat a gravitációt reprezentáló rendszerre is, egy ilyen kvantummátrix-modell megoldása információkat tárhat fel a gravitációról.
Mivel ezek a mátrixok a fekete lyukak egy speciális típusának egyik lehetséges reprezentációját jelentik, ha tudjuk, hogyan rendeződnek a mátrixok és milyen tulajdonságaik vannak, akkor például megtudhatjuk, hogyan néz ki egy fekete lyuk belülről. Mi van egy fekete lyuk eseményhorizontján? Honnan származik? Ezeknek a kérdéseknek a megválaszolása egy lépés lenne a gravitáció kvantumelméletének megvalósítása felé. Az eredmények fontos viszonyítási pontot mutatnak a kvantum- és gépi tanulási algoritmusokkal kapcsolatos jövőbeli munkákhoz, amelyeket a kutatók a holografikus dualitás gondolatán keresztül a kvantumgravitáció tanulmányozására használhatnak.
(Forrás: ScienceAlert)
