สำรวจภายใน "หลุมดำ" ด้วยอนุภาค "ควอนตัม"

              ไม่มีใครทราบได้เลยว่า ด้านในของหลุมดำที่มืดสนิทนั้นจะมีอะไรอยู่บ้าง เพราะสรรพสิ่งทั้งหมดรวมทั้งข้อมูลที่ได้ผ่านเข้าไปภายในหลุมดำนั้น จะไม่สามารถนำกลับคืนออกมาอีกได้อีก  แต่ล่าสุดมีนักฟิสิกส์จากสหรัฐฯ และแคนาดาได้เสนอแนวทางใหม่ ซึ่งชี้ว่าเราอาจจะใช้ "ความพัวพันเชิงควอนตัม" (Quantum entanglement) ในการไขปริศนาเรื่องนี้ได้

              ตามหลักการของกลศาสตร์ควอนตัมแล้ว คู่ของอนุภาคควอนตัม ซึ่งถูกสร้างให้มี "ความพัวพัน" ระหว่างกัน จะมีปฏิกิริยาตอบสนองตามกันในทันทีที่เกิดความเปลี่ยนแปลงกับอนุภาคใดอนุภาคหนึ่ง ไม่ว่าทั้งสองจะอยู่ในตำแหน่งที่ห่างกันไปเท่าใดก็ตาม

               "ดร. เบนิ โยชิดะ" จากสถาบันเพริมิเทอร์เพื่อการศึกษาฟิสิกส์ทฤษฎีของแคนาดา และ "ดร. นอร์แมน เหยา" จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย วิทยาเขตเบิร์กลีย์ของสหรัฐฯ  ได้เผยถึงแนวคิดข้างต้นลงในวารสาร Nature โดยระบุไว้ว่า หลักความพัวพันเชิงควอนตัมจะทำให้เราทราบถึงข้อมูลเชิงสถานะของอนุภาคที่ตกลงไปภายในหลุมดำ ผ่านการตรวจสอบคู่ของมันอีกอนุภาคหนึ่ง ซึ่งจะหลุดพ้นจากหลุมดำออกมาได้ด้วย "การแผ่รังสีฮอว์คิง" (Hawking radiation)

              ก่อนหน้านี้เชื่อกันว่า ข้อมูลของสรรพสิ่งที่ตกลงไปภายในหลุมดำจะถูกทำลาย และผสมปนเปเข้ากับข้อมูลของสิ่งอื่น ๆ อย่างปั่นป่วนวุ่นวายจนไม่สามารถที่จะนำข้อมูลนั้นกลับคืนมาได้  แม้กฎของกลศาสตร์ควอนตัมจะยืนยันแล้วว่า ข้อมูลไม่มีวันสูญหายไปก็ตาม บ้างก็เชื่อว่าจะนำข้อมูลที่อยู่ภายในหลุมดำนั้นกลับคืนมาได้ ก็ต่อเมื่อต้องรอให้หลุมดำนั้นหดตัวเล็กลงเหลือเพียงครึ่งหนึ่งของขนาดเดิมเสียก่อน ซึ่งต้องใช้เวลารอคอยยาวนานกว่าอายุของจักรวาลในปัจจุบันเสียอีก

              อย่างไรก็ตาม ทางทีมผู้วิจัยพบว่า อาจใช้วิธีปล่อยอนุภาคควอนตัมลงไปภายในหลุมดำ ก่อนที่จะนำข้อมูลที่ได้จากการแผ่รังสีฮอว์คิง ซึ่งก็คือ "อนุภาคของแสง (โฟตอน)" ที่หลุมดำปลดปล่อยออกมาหลังจากนั้น มาคำนวณหาร่องรอยของสิ่งที่เกิดขึ้นกับอนุภาคควอนตัมที่ติดอยู่ภายในหลุมดำได้ แม้จะเป็นงานหนักก็ตาม เพราะต้องทำการคำนวณกันอย่างขนานใหญ่นั่นเอง

              มีการทดสอบวิธีการดังกล่าว ด้วยแบบจำลองหลุมดำที่สร้างขึ้นในควอนตัมคอมพิวเตอร์แบบ 7 คิวบิต (Qubit) พบว่า อนุภาคควอนตัมที่อยู่ในสภาพปั่นป่วนภายในหลุมดำนั้น สามารถ "เทเลพอร์ต" (Teleport) หรือส่งผ่านข้อมูลมายังคู่อนุภาคที่อยู่ภายนอกหลุมดำได้กว่าครึ่ง ซึ่งเป็นสัญญาณที่ดีต่อการพัฒนาวิธีการนี้ เพื่อไขปริศนาเบื้องลึกของหลุมดำได้ในอนาคต