Алиса готовит квантовую частицу в одном из нескольких возможных состояний и отправляет её Бобу. Канал, по которому летит частица, не идеален: он шумит, рассеивает, взаимодействует с окружением — как мутная река, в которой теряются очертания брошенного предмета. Боб принимает сигнал и пытается понять, что именно послала Алиса. Это классическая схема «приготовил — отправил — измерил», и в ней всегда есть риск что-то потерять.
Авторы вводят простую меру: насколько точно Боб может восстановить исходное состояние Алисы после всех искажений канала. Они перебирают все возможные способы приготовления частиц у Алисы и все способы измерений у Боба — и находят минимальную ошибку. Так рождается число, которое говорит, сколько информации безвозвратно утекло. Если это число ноль, канал не испортил послание.
Удивительный результат: условие «универсальной чистоты» в точности совпадает с условиями Книлла-Лафламма — математическим критерием, который уже тридцать лет служит фундаментом квантовой коррекции ошибок. Если канал чист, ошибки можно исправить идеально. Авторы подтверждают это строгим доказательством.
Затем физики обращаются к модели Хейдена-Прескилла, которая описывает, что происходит с информацией, упавшей в чёрную дыру. В этой модели дыра испаряется, излучая частицы, и долгое время казалось, что информация теряется навсегда. Но авторы показывают: канал испарения со временем становится универсально чистым. Это означает, что информация не исчезает — она просто долго остаётся недоступной, а потом начинает возвращаться. Момент, когда это происходит, совпадает со временем Пейджа — точкой, после которой чёрная дыра отдаёт больше информации, чем хранит. Так старая гипотеза получает новое, чисто канальное обоснование.
Время Пейджа названо в честь канадского физика Дона Пейджа, который в 1993 году рассчитал, что до середины своей жизни чёрная дыра хранит информацию, а после — начинает её стремительно отдавать. Это был один из первых аргументов в пользу того, что информация не теряется безвозвратно.