Os físicos têm mostrado teoricamente que, aplicando um campo magnético a um pequeno, flocos de grafeno de formato irregular, o floco se torna um holograma quântico de um buraco negro. Isso significa que o floco de grafeno recria a estrutura espacial e as propriedades características de um buraco negro, mas em um muito menor, sistema dimensional inferior.

Os físicos, Anffany Chen e co-autores de instituições no Canadá, Israel, o Reino Unido, e os EUA, publicaram um artigo sobre o holograma quântico de grafeno em uma edição recente da Cartas de revisão física .

"Mostramos que um material bastante onipresente e bem estudado - o grafeno - pode se comportar de maneiras novas e emocionantes sob certas condições, "co-autor Marcel Franz, um professor de física da University of British Columbia, contado Phys.org . "Especificamente, os elétrons em um floco de grafeno de tamanho nanoescala com uma fronteira irregular e em um campo magnético aplicado poderiam realizar o chamado modelo Sachdev-Ye-Kitaev (SYK). "

Como explicam os físicos, o modelo SYK ilustra um tipo de "dualidade holográfica, "em que um sistema de dimensão superior (aqui, um buraco negro no espaço-tempo (1 + 1) -dimensional) pode ser representado por um sistema de dimensão inferior (neste caso, os elétrons no grafeno, que ocupam um espaço-tempo (0 + 1) -dimensional).

O tipo de dualidade holográfica ilustrada pelo modelo SYK é particularmente interessante porque exibe algumas das propriedades características dos buracos negros, como entropia residual diferente de zero e propagação do caos quântico. Também pode ajudar a responder a questões fundamentais sobre a conexão entre a mecânica quântica e a gravidade.

"O modelo SYK é de grande interesse para os físicos hoje porque acredita-se que contenha uma descrição holográfica de um buraco negro quântico, "Franz disse." Alguns dos mistérios mais enigmáticos da física moderna estão na interface entre a relatividade geral de Einstein (uma teoria que descreve o espaço-tempo, gravidade e buracos negros) e mecânica quântica (uma teoria que descreve fenômenos microscópicos, elétrons, átomos, etc). Uma melhor compreensão do modelo SYK poderia, portanto, lançar luz sobre essas questões fundamentais. "

Ao contrário de outros sistemas que foram propostos para demonstrar o modelo SYK, a nova fase quântica do grafeno não requer nenhuma técnica de fabricação avançada e deve ser realizada com o uso da tecnologia existente. Os principais requisitos são que o floco de grafeno tenha uma fronteira altamente irregular e um interior limpo para que as funções de onda de elétrons tenham uma estrutura espacial aleatória, que fornece as condições necessárias para a realização do holograma de um buraco negro.

"Atualmente, estamos trabalhando para entender as propriedades de transporte do floco de grafeno no regime SYK, "Franz disse." Mais geralmente, esperamos que nossos resultados teóricos motivem os experimentalistas a estudar flocos de grafeno do tipo necessário para produzir a física SYK, e estamos prontos para fornecer suporte teórico para tais esforços. "

© 2018 Phys.org