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黑洞是外星文明量子電腦? 科學家這麼說

黑洞及其粒子噴流示意圖。(Shutterstock)
黑洞及其粒子噴流示意圖。(Shutterstock)

編譯/林達
如果要想找到外星人,最新研究建議,就得像外星人那樣去思考。而尋找外星人的科學家組織「搜尋地外文明計畫」(SETI),或許應該將注意力集中在黑洞所輻射出的物質上。

SETI於1984年成立以來,最核心問題之一就是,在尋找外星文明的證據時,到底該找些什麼。最初的想法是尋找電磁輻射(如伽馬射線或無線電波)訊號,著名的「Wow!訊號」就是由電波望遠鏡探測到的。

物理學家賈·德瓦利(Gia Dvali)和扎扎·奧斯曼諾夫(Zaza Osmanov)則認為,先進文明採用黑洞作為量子電腦的可能性值得考慮。

「黑洞是量子資訊最有效的電容器。因此,預期所有足夠先進的文明,最終都會在量子電腦方面採用黑洞,」作者在論文中寫道,該論文日前發表於電子預印本arXiv平臺上,尚未經過同行評審。「外星量子電腦,將在我們探測器的潛在靈敏度範圍內輻射普通粒子,例如:中微子和光子。」

多年來,黑洞古怪的時空行為被認為類似量子電腦。量子運算以一系列鏡子、分光鏡和稜鏡為工具,這些鏡子、分光鏡和稜鏡可以改變光子的相位,以便映射二進位數碼0與1(電腦內部資料以0與1儲存)。而將量子資訊編碼於(電路產生的)光束中,與接近一個旋轉的黑洞般,會經歷類似的過程。

這種尋找外星人的方法還有一個明顯優勢:科學理論基礎具有真正的普遍性。

「無論一個文明多麼先進,或者其粒子組成和化學成分與我們的有多麼不同,我們都被量子物理和重力定律統一起來,」作者告訴《今日宇宙》。「這些定律告訴我們,最有效的量子資訊儲存器就是黑洞。」

蘇聯天文學家尼古拉·卡爾達肖夫(Nikolai Kardashev)提出衡量文明科技發展的指標「卡爾達肖夫指數」:第一類文明利用所在行星上所有能量(人類的文明等級爲0.7級)。第二類文明利用其恆星的全部能量(如「戴森球」)。第三類文明利用所處星系的所有能量。另一種稱為Barrow的量表(Barrow Scale)採用了這個大概念,並將其應用於微小事物,例如:原子和量子力學。

德瓦利和奧斯曼諾夫等科學家認為,黑洞是現有最好的量子電腦,所以任何第三類文明很有可能能夠利用它們。◇