Un grupo de investigadores de Skoltech dirigido por el profesor Anatoly Dymarsky ha estudiado la aparición de conjuntos térmicos generalizados en sistemas cuánticos con simetrías adicionales. Como resultado, encontraron que los agujeros negros se termalizan de la misma manera que lo hace la materia ordinaria. Los resultados de su estudio fueron publicados en Cartas de revisión física .

La física de los agujeros negros sigue siendo un capítulo difícil de alcanzar de la física moderna. Es el punto de tensión más agudo entre la mecánica cuántica y la teoría de la relatividad general. Según la mecánica cuántica, los agujeros negros deberían comportarse como otros sistemas cuánticos ordinarios. Todavía, Hay muchas formas en las que esto es problemático desde el punto de vista de la teoría de la relatividad general de Einstein. Por lo tanto, La cuestión de comprender los agujeros negros de forma mecánica cuántica sigue siendo una fuente constante de paradojas físicas. La resolución cuidadosa de tales paradojas debería proporcionarnos una pista sobre cómo funciona la gravedad cuántica. Es por eso que la física de los agujeros negros es objeto de una investigación activa en física teórica.

Una pregunta particularmente importante es cómo se termalizan los agujeros negros. Un estudio reciente realizado por un grupo de investigadores de Skoltech encontró que, en este sentido, los agujeros negros no son tan diferentes de la materia ordinaria. A saber, el surgimiento del equilibrio puede explicarse en términos del mismo mecanismo que en el caso convencional. Un estudio analítico de los agujeros negros se hizo posible gracias al rápido desarrollo de las herramientas teóricas de la llamada dualidad holográfica. Esta dualidad mapea ciertos tipos de sistemas cuánticos convencionales a casos particulares de sistemas de gravedad cuántica. Aunque se necesita trabajo adicional para extender esta similitud a la dinámica de termalización, este trabajo proporciona apoyo adicional para el paradigma de que aspectos importantes de los agujeros negros y la gravedad cuántica en general pueden explicarse en términos de la dinámica colectiva de los sistemas cuánticos convencionales de muchos cuerpos.

Es más, El trabajo arroja nueva luz sobre cómo se termalizan los sistemas cuánticos convencionales de muchos cuerpos. Está ampliamente aceptado que los sistemas mecánicos cuánticos aislados pueden describirse con precisión mediante la mecánica estadística de equilibrio. El enunciado matemático preciso que proporciona tal descripción se llama Hipótesis de termalización del estado propio. Sin embargo, faltaba una prueba de esta hipótesis. Los autores del artículo afirman llenar parcialmente este vacío.

"A lo mejor de nuestro conocimiento, Nuestro trabajo es la primera prueba analítica de la Hipótesis de Termalización de Eigenstate en sistemas espacialmente extendidos, siendo todos los trabajos anteriores sobre el tema (con muy pocas excepciones) numéricos. Creemos que la novedad conceptual y técnica de nuestro trabajo es de amplio interés, "explica el profesor Anatoly Dymarsky del Skoltech Center for Energy Science and Technology.