Los físicos han demostrado teóricamente que, aplicando un campo magnético a un pequeño, escamas de grafeno de forma irregular, el copo se convierte en un holograma cuántico de un agujero negro. Esto significa que la escama de grafeno recrea la estructura espacial y las propiedades características de un agujero negro, pero en una mucho mas pequeña, sistema de menor dimensión.

Los físicos Anffany Chen y coautores de instituciones de Canadá, Israel, el Reino Unido, y los Estados Unidos, han publicado un artículo sobre el holograma cuántico de grafeno en un número reciente de Cartas de revisión física .

"Demostramos que un material bastante ubicuo y bien estudiado, el grafeno, puede comportarse de formas novedosas y emocionantes en determinadas condiciones, "el coautor Marcel Franz, profesor de física en la Universidad de Columbia Británica, dicho Phys.org . "Específicamente, los electrones en una escama de grafeno de tamaño nanométrico con un límite irregular y en un campo magnético aplicado podrían realizar el llamado modelo Sachdev-Ye-Kitaev (SYK) ".

Como explican los físicos, el modelo SYK ilustra un tipo de "dualidad holográfica, "en el que un sistema de dimensiones superiores (aquí, un agujero negro en el espacio-tiempo (1 + 1) -dimensional) puede ser representado por un sistema de menor dimensión (en este caso, los electrones en el grafeno, que ocupan un espacio-tiempo (0 + 1) -dimensional).

El tipo de dualidad holográfica ilustrada por el modelo SYK es particularmente interesante porque exhibe algunas de las propiedades características de los agujeros negros, como la entropía residual no nula y la propagación del caos cuántico. También puede ayudar a responder preguntas fundamentales sobre la conexión entre la mecánica cuántica y la gravedad.

"El modelo SYK es de gran interés para los físicos de hoy porque se cree que contiene una descripción holográfica de un agujero negro cuántico, ", Dijo Franz." Algunos de los misterios más enigmáticos de la física moderna se encuentran en la interfaz entre la relatividad general de Einstein (una teoría que describe el espacio-tiempo, gravedad y agujeros negros) y la mecánica cuántica (una teoría que describe fenómenos microscópicos, electrones, átomos, etc). Por tanto, una mejor comprensión del modelo SYK podría arrojar luz sobre estas cuestiones fundamentales ".

A diferencia de otros sistemas que se han propuesto para demostrar el modelo SYK, la nueva fase cuántica del grafeno no requiere ninguna técnica de fabricación avanzada y debería ser realizable utilizando la tecnología existente. Los principales requisitos son que las escamas de grafeno tengan un límite muy irregular y un interior limpio para que las funciones de onda de los electrones tengan una estructura espacial aleatoria. que proporciona las condiciones necesarias para realizar el holograma de un agujero negro.

"Actualmente estamos trabajando para comprender las propiedades de transporte de las escamas de grafeno en el régimen SYK, "Dijo Franz." De manera más general, Esperamos que nuestros resultados teóricos motiven a los experimentadores a estudiar escamas de grafeno del tipo requerido para producir la física SYK. y estamos dispuestos a brindar apoyo teórico a tales esfuerzos ".

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