الثقب الأسود هو مكان لا يمكن حتى للضوء أن يهرب منه. لكن نظرية الكم تقول إنه مع ذلك يتوهج بشكل خافت. هذا التوهج يسمى إشعاع هوكينغ. في الفضاء، لا يمكن رؤيته: إنه ضعيف جدًا. لذلك، يبني الفيزيائيون نماذج للثقوب السوداء من مواد عادية. على سبيل المثال، من سلسلة من السبينات الكمومية - إبر مغناطيسية صغيرة تخضع لقوانين العالم الكمومي.
في العمل الجديد، أخذوا مثل هذه السلسلة وغيّروا خصائصها فجأة - كما لو أن نجمًا انضغط فجأة إلى نقطة. نشأ نظير لأفق الحدث: الحدود التي لا تعود المعلومات من بعدها. ثم نظر العلماء إلى الإشعاع الذي تصدره النظام. اتضح أنه تقريبًا مثل ثقب أسود حقيقي - حراري، بدرجة حرارة مميزة. لكن هناك أيضًا اختلافات: الطيف مشوه قليلاً، كما لو أن الضوء يمر عبر مرآة شبه شفافة.
لفهم مدى دقة النموذج في محاكاة الثقب الأسود، قام العلماء بتوصيل مستشعر بالسلسلة - كيوبت واحد، وهو النظير الكمومي للبت. في وضع الاقتران الضعيف، يشعر المستشعر بدرجة الحرارة المحلية فقط، مثل مقياس حرارة على السطح. ولكن إذا كان الاقتران قويًا جدًا، فإن المستشعر "يغرق" في الضوضاء العامة ويتوقف عن تمييز الإشارة من الأفق. هذه نتيجة عملية مهمة: لرؤية إشعاع هوكينغ، تحتاج إلى ضبط جهاز القياس بعناية فائقة.
هذه التجارب هي جسر بين عالم ميكانيكا الكم والجاذبية. إنها تسمح باختبار أفكار لا يمكن اختبارها عند الثقوب السوداء الحقيقية. وربما، يومًا ما، ستساعد في فهم كيفية تنظيم المكان والزمان على أعمق مستوى.
درجة حرارة إشعاع هوكينغ لثقب أسود بكتلة الشمس تبلغ حوالي واحد على عشرة ملايين من الكلفن، وهو أبرد بكثير من الخلفية الكونية.
في فيلم "Interstellar"، يستخدم الأبطال ثقبًا أسودًا للسفر عبر الزمن، ولكن باستخدام المحاكاة الكمومية يمكننا دراسة خصائصه دون مغادرة المختبر.