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太牛!他们在量子实验室造出了人工黑洞

现代快报讯(记者 胡玉梅 许军)2019年,首张黑洞照片亮相,让人们见识了黑洞的长相。而这也引起了人们更大的好奇心:黑洞真的什么都吞,只进不出吗?未来,人们是否可以像“都敏俊”教授一样在时空中穿梭?

由于技术的限制,人类目前仍然无法到达黑洞附近,直接观测黑洞边缘的粒子行为。那么,能否在实验室中模拟黑洞边缘呢?上海交通大学教授金贤敏团队与南京大学祝世宁院士、刘辉教授团队合作,利用微小的光子芯片,成功构造了一个人工黑洞,并成功实现了对人工黑洞视界附近粒子对产生和演化过程的量子模拟。该研究成果近日发表在《国家科学评论》上。

量子实验室里的黑洞是个小芯片

黑洞究竟长什么样?这对很多人而言,神秘,不可思议。

而对祝世宁及其团队而言,黑洞,并不陌生。2013年,祝世宁及其团队在一块微小的光子芯片上,模拟出光在天体引力场中的传播,观察到光受引力场吸引所产生的弯曲——弯曲得太厉害就形成黑洞,光逃不出来。

太牛!他们在量子实验室造出了人工黑洞

△光子芯片上构造的一维人工黑洞。 被访者供图

“和2013年不同的是,我们这次的实验拓展到了有关量子现象的模拟。”南京大学副教授盛冲是科研团队成员之一,他介绍说,和当年的光子芯片的经典模拟不同,这次做的是一个量子模拟实验。“目前科技还无法让一个人去黑洞边缘去测量,所以我们研究首先是从简化开始,采用飞秒激光制备波导阵列光子芯片的方式制造了黑洞边缘的引力体系,利用物理的类比思想来开展研究。虽然光子芯片是另外一个物理体系,但是可以用来描述黑洞附近粒子的演化过程,是有科学参考价值的。”

盛冲告诉现代快报记者,量子模拟实验中的“黑洞”芯片长度只有10毫米,由100个10多微米的光纤波导阵列组成,构造出了对于光子来说和黑洞边缘完全相同的环境。

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