元スレ【物理学】グラフェンがブラックホールの低次元ホログラムとなることを理論的に解明
物理news覧 / PC版 / みんなの評価 :
1 :
(要約 by 野良ハムスター)
・カナダ、イスラエル、英国、米国の物理学者チームは、不規則な形状のグラフェンの破片(フレーク)がブラックホールの量子ホログラムになることを理論的に示した。
・Sachdev-Ye-Kitaev(SYK)モデルによると、(1+1)次元時空におけるブラックホールの時空構造は、より低次元な(0+1)次元時空におけるグラフェンフレークの時空構造の間には、一種のホログラフィックな双対性が成り立つ。
・SYKモデルによって記述されるホログラフィックな双対性からは、非ゼロの残余エントロピーや量子カオス伝搬といったブラックホールの特徴的な性質が示されるため、物理学者の関心を集めている。
・ホログラフィックな双対性から量子力学と重力の関係に関する根本的な疑問に答えを出せるかもしれない。
・グラフェンフレークがブラックホールになるためには、境界部が極めて不規則であり、かつ内部が清浄な状態であることによって、電子の波動関数がランダムな空間構造をとるという条件が要求される。
Physicists have theoretically shown that, by applying a magnetic field to a small, irregularly shaped graphene flake, the flake becomes a quantum hologram of a black hole. This means that the graphene flake recreates the spatial structure and characteristic properties of a black hole, but in a much smaller, lower-dimensional system.
The physicists, Anffany Chen and coauthors from institutions in Canada, Israel, the UK, and the US, have published a paper on the graphene quantum hologram in a recent issue of Physical Review Letters.
"We show that a rather ubiquitous and well-studied material -- graphene -- can behave in novel and exciting ways under certain conditions," coauthor Marcel Franz, a physics professor at the University of British Columbia, told Phys.org. "Specifically, the electrons in a nanoscale-sized flake of graphene with an irregular boundary and in an applied magnetic field could realize the so-called Sachdev-Ye-Kitaev (SYK) model."
As the physicists explain, the SYK model illustrates a type of "holographic duality," in which a higher-dimensional system (here, a black hole in (1+1)-dimensional spacetime) can be represented by a lower-dimensional system (in this case, the electrons in graphene, which occupy a (0+1)-dimensional spacetime).
The type of holographic duality illustrated by the SYK model is particularly interesting because it exhibits some of the signature properties of black holes, such as non-zero residual entropy and quantum chaos propagation. It may also help answer fundamental questions about the connection between quantum mechanics and gravity.
"The SYK model is of great interest to physicists today because it is believed to contain a holographic description of a quantum black hole," Franz said. "Some of the most enigmatic mysteries in modern physics lie at the interface between Einstein's general relativity (a theory describing spacetime, gravity and black holes) and quantum mechanics (a theory describing microscopic phenomena, electrons, atoms, etc). A better understanding of the SYK model could therefore shed light on these fundamental questions."
Unlike other systems that have been proposed to demonstrate the SYK model, the new quantum phase of graphene does not require any advanced fabrication techniques and should be realizable using existing technology. The main requirements are that the graphene flake have a highly irregular boundary and a clean interior so that the electron wave functions have a random spatial structure, which provides the necessary conditions for realizing the hologram of a black hole.
"We are currently working on understanding the transport properties of the graphene flake in the SYK regime," Franz said. "More generally, we are hoping that our theoretical results will motivate experimentalists to study graphene flakes of the type required to produce the SYK physics, and we are ready to provide theoretical support to any such efforts."
http://phys.org/news/2018-07-holographic-image-black-hole-graphene.html
2 :
蜂ってすごいよな
3 :
世界教師マ.イトレーヤ
4 :
なるほど、つまり人類は滅亡すると
5 :
よくわからんがグラフェンの中にも事象の地平面や特異点があるのか…
6 :
つまりハムスターはブラックホールだった
ハムスター = ブラックホール
俺 = ハムスターの飼い主
俺 = すごい
7 :
えーまじか
ぜんぜん分からん
8 :
つまりグラフェンがブラックホール化すると二次元の世界に吸い込まれ
二度と戻ってこれないってことか俺も早く行きたい
9 :
何言ってるか分かんない
10 :
どういうことかね？答えたまえ！
11 :
グラファイト（鉛筆の芯）はペラペラのグラフェンが沢山積みあがって塊になったもの
つまり、鉛筆の芯で世界が・・・あとはわかるな？
12 = 10 :
こ、このソースは…
15 :
>>11
そうか、鉛筆の芯が黒いのはブラックホールだからか
17 :
で、グラフェンのシュヴァルツシルト半径はいかほど？
19 :
最後の一文がなければ、わかった気にもなれない記事でした
20 = 18 :
いやいやまて
(1+1)次元とは１次元の空間と時間のこととすれば、１次元のブラックホールが、
(0+1)次元のグラフェンフレークっていうのは、０次元、つまり点状のグラフェンの中の波動関数の時間変化ってことをいうてるんか？
論文見りゃいいんだろうけど
21 :
ブラックホールとか言うから宇宙論かとおもって、グラフェン知らずに調べたら身近にありげな物質だった
理論物理とは別に、先にグラフェン単体のニュースがほしかったな。
デサントが「究極の素材」運動靴 ノーベル賞対象の炭素シート使用 2018年7月4日
デサントは４日、「究極の素材」と評されノーベル賞の対象にもなった炭素シート「グラフェン」を使ったスポーツ靴を「イノヴェイト」ブランドから発売すると発表した。
炭素素材「グラフェン」を靴底のゴムに配合したデサントのスポーツ靴
http://www.tokyo-np.co.jp/s/article/2018070401001656.html 驚異の素材グラフェンの「新しい性質」は、光ファイバー通信に革新を起こすか 2018.06.16
http://wired.jp/2018/06/16/grafene-nuova-proprieta-luce/
GSアライアンス株式会社が世界初の量子ドットインクジェットインクの商業化 2018.7.5
今回開発した、グラフェン量子ドットインクジェットインクは紙、フィルムなどの様々な媒体にインクジェット印刷できることを確認しております。
http://www.sankeibiz.jp/business/news/180705/prl1807050952013-n1.htm
炭素だけの「ディラック準結晶」、大阪大学などが世界で初めて実現 | 大学ジャーナルオンライン 2018年7月16日
http://univ-journal.jp/21696/
グラフェン膜に対する水の透過性を電気制御 - マンチェスター大 | マイナビニュース 2018/07/24
http://news.mynavi.jp/article/20180724-668468/
22 :
グラフェン内の電子雲の数学的性質が、
ブラックホール周辺の空間の数学的性質のアナロジーになっている
……みたいな意味なんだろうと推測ｗｗ
23 :
科ヲタを自認していた俺ですら何言ってるのかさっぱり分からない
24 = 21 :
この物質じたいは重要ではないんだとおもうぞ。
実験で確認しやすかっただけで。
生体実験でマウスとかハエとかブタとかつかうような感じで。
シンプルでなんかの実験向きだったんだろ?
量子-重力の双対性の証明・確認が元で、これでやってみたらたまたま上手くいっただけかと。
25 = 18 :
実験に使える小さい２次元シート状のグラフェンの欠片、その境界は結構ランダムなんだろう
こいつに、面に垂直に磁場をかける
すると中にいた電子は閉じ込められ、０次元の電子としてふるまう
その量子場の時空構造は、１次元に存在するブラックホールの時空構造とホログラフィック的に等価になる
だから実験屋さん実験してよ、って意味に読んだ
26 :
よくわからんな
ホログラフィック理論を前提に考えたら高次元物質は突き詰めると総じて量子ホログラムになるんでないの？
グラフェンを調べたらたまたま「ブラックホールの」量子ホログラムだったってこと？
でも実体化したグラフェンを幾ら操作したところで何か起こるとも考えづらい。
だから「理論的」になのかな。低次元世界を直接操作できる可能性が出てきたとかならすごいけど。
27 = 21 :
Sachdev-Ye-Kitaev（SYK）モデルが重要なのはなぜですか？
人々は、それが完全に理解できるAdS/CFTの対応の例であることを願っています。
AdS / CFTの対応そのものは、過去20年の間にhepthコミュニティで信じられないほど重要なアイデアでした。
それでも、それは推測のままです。
典型的な状況では、二重性の一方の側で計算された量は他方ではチェックするのが難しい。
当初の希望は、SYK（効果的に量子力学的モデルである）がAdSに古典的な矮小重力二重記述を持つかもしれないということでした
この希望は、オペレーター次元のスペクトラムが一致していないように見えるため、他の理由の中では消えていると思われます。
しかし、AdSには文字列理論などの「量子重力」の二重が存在する可能性があります。 特定の背景のストリング理論を簡単に分析しました。
SYKモデルは、標準的なものよりもはるかに簡単なホログラフィーの最も簡単な例を私たちに提供します。
Kitaevがこのモデルを研究するのは当初のモチベーションでした。
http://askjapan.me/q/Sachdev-ye-kitaev-syk-32617227740
28 :
グラフェンは規則正しい構造をしてるから、中の状態について、全ての箇所をいちいち調べる必要はありません。グラフェンシートの紙の端がどういう切られ方しているということだけが性質を決めます。すなわちグラフェンは次元が１つ少ない存在です。
ってことか？
29 :
超現実的なホログラフィック汗
30 :
最近の物理は何言ってんのかわからんね
数式で説明してくれたまえ
31 :
どういう事か簡単に教えて偉い人
32 :
何が何だか全然分からないけどゼーガペインっぽい
33 :
机上の空論計算が終わったという事。
34 :
ああ、ドボルザークの法則ね
35 :
つまり真っ白い紙に10000って数字と諭吉の絵を描くと
ホログラフィックな双対性から非ゼロの残余エントロピーや
量子カオス伝搬により一万円として使えるってことだな。
しかし大抵の人間には理解不能だからお縄になる。
36 = 18 :
これで何ができるんだろ？ちょっと妄想してみる
１次元の空間と時間からなる時空に、大きな質量を置くとブラックホールができる
そのふるまいは、小さなグラフェンの小片に磁場をかけて０次元とした空間に閉じ込められ、かつ、弱く相互作用する電子の量子力学と同じになるはずってこの人たちは信じてる
だから実験室で、グラフェン中の電子に色々とちょっかいを出すことは、１次元の時空にあるブラックホールの時間的変化をみることに等しいってことになる
逆に、相対論の１次元時空の式を解いてブラックホールのふるまいを計算で調べたことは、グラフェンの実験で確かめられる
これを続ければホログラフィーの検証にもなる
この妄想が正しかったら、結構面白いことなんじゃない？
37 :
マンホールの蓋
38 :
俺だけがちゃんと>>1を読んで感想書く
えー
ホログラム
すごいね
39 :
>>1
物理学ってお湯沸かすのに何カロリーのかスロープに転がした俵が何メートル転がるとかも物理なんだって知ってた？
40 :
前提のSYKとか分からんからさっぱり分からんヽ(^。^)ノﾜｰｲ
分かったのは量子重力学とか出来るのかなって事くらいw
>物理学者の関心を集めている
って事だから誰か物理学者に易しく解説してもらおうw
41 :
また訳の分からないこと言って。
宿題はやったの？
42 :
まったくわからんけど誰かがグラフェン使って
黒穴再現しようとしたら世界終わる可能性あるてこと？
43 :
なるほど、
とりあえず今年の残暑は厳しいってことはわかった
44 :
ある漫画をブラックホールに放り込めば
アニメ化 ドラマ化 小説化 映画化 実写化 円盤化したり
グッズ化 ゲーム化 パロディ化 同人漫画化したりして
そっちもこっちもお互いにしゃぶりつくせるってことだな
45 :
俺がここに書き込んだ通りだったろ。
46 = 45 :
あと構造変えて、重力波遮断するだけだな。
47 :
世界の何人がこのこと理解できんの？
48 :
日本の科学者レベルなら、仮説程度のＳＦなんやろな
欧米の学者は１のことを10にも100にも膨らますから
またか程度にスルーいればええ。
49 :
超ひも理論で エネルギーの紐が二つのパラレル宇宙をつないでる。
たぶん グラフふぇん って 破片だから １次元以下の構造でそれらが 全体で繋がりながら、
アナロジカルに解釈すれば、紐ととおして カオスやエントロピーを ほとんど同時に 伝達してる。双対性。
50 = 38 :
お前らホログラムってバカにしてるけど、
あれどうやって作ってるか知ってる?
レーザー使ってんだよ
スゲーんだよ
みんなの評価 :
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