Переводчик отвлекается на каждый шорох в зале, и час совещания превращается в два. Так и квантовая механика: любое измерение вмешивается в систему, стирая часть информации. Физики давно подозревали, что гравитационное излучение от чёрных дыр должно подчиняться тем же правилам, но доказать это для сильных полей не удавалось.
Теперь представлен мысленный эксперимент с двумя наблюдателями, Алисой и Бобом. Алиса создаёт суперпозицию двух массивных тел, как монету, подброшенную в воздух, которая одновременно орёл и решка. Такая суперпозиция создаёт приливное поле, которое Боб пытается измерить с помощью вращающейся чёрной дыры. Чёрная дыра, как гигантский детектор, начинает колебаться и излучать гравитационные волны.
Оказалось, что Боб не может извлечь информацию о состоянии Алисы быстрее света. Квантовые флуктуации гравитационных волн, испущенных чёрной дырой, ограничивают перекрытие когерентных состояний, и функция декогеренции стремится к нулю при пространственноподобном разделении. Это означает, что квантование гравитационного излучения необходимо для согласованности квантовой механики и общей теории относительности даже в сильных полях.
Переводчик, который отвлекается, в итоге передаёт смысл точно, но с задержкой. Так и чёрная дыра: её квантовые флуктуации не позволяют обойти ограничение скорости света, но оставляют след в виде гравитационных волн. Это первый шаг к доказательству того, что квантовые эффекты должны проявляться и в астрофизических источниках, таких как сливающиеся чёрные дыры.
В мысленном эксперименте фигурируют наблюдатели по имени Алиса и Боб — традиционные персонажи квантовой криптографии и теории информации.
Идея использования чёрных дыр как детекторов квантовых состояний перекликается с романом Лю Цысиня «Задача трёх тел», где гравитационные волны используются для сверхсветовой связи.