Madridforskare simulerar svarta hål med laserteknik
Forskare vid Universidad Complutense de Madrid har framgångsrikt skapat en simulator för svarta hål i laboratorium. Denna innovativa metod öppnar nya dörrar för att studera universums mest gåtfulla fenomen.
Tisdag 6 oktober 2026
Madrid – Forskare från Universidad Complutense de Madrid (UCM) har uppnått ett betydande vetenskapligt genombrott genom att framgångsrikt utveckla en simulator för svarta hål. Genom att använda optiska nätverk, bestående av laserstrålar, har de lyckats återskapa kvantegenskaper som tidigare bara funnits i teorin.
Detta genombrott, som publicerats i den ansedda tidskriften Physical Review Letters, erbjuder ett banbrytande sätt att studera några av de mest svårbegripliga fenomenen inom modern fysik direkt i ett laboratorium. Tidigare har studier av kvantkaos och informationsspridning i komplexa system, liksom kopplingar mellan kvantmekanik och gravitation, varit starkt begränsade till teoretiska modeller.
Forskargruppen har lyckats förenkla den experimentella utmaningen genom att använda en teknik som kallas Floquet-teknik. Istället för att bygga ett extremt komplext system med många partikelinteraktioner, har de visat att en enklare konfiguration kan uppnå liknande egenskaper genom noggrant kontrollerad, periodisk störning. Detta innebär att atomer, fångade i en konstgjord ljuskristall, utsätts för vibrationer som får dem att uppvisa beteenden som efterliknar det så kallade Sachdev-Ye-Kitaev (SYK)-modellen.
Professor Charles Creffield, en av studiens författare vid UCM:s institution för materialfysik, förklarade att de har bevisat att man inte behöver skapa ett extremt komplicerat system. Det räcker med att periodiskt ”skaka” ett enklare system för att den önskade fysiken ska uppstå naturligt.
Numeriska simuleringar har bekräftat att systemet reproducerar viktiga kännetecken för denna extrema fysik: en hög grad av kvantkaos och en snabb spridning av kvantsammanflätning. Dessa upptäckter är avgörande för att förstå hur information sprids i komplexa system och har implikationer långt bortom svarta hål, inklusive superledande material och utvecklingen av framtida kvantteknologier.
En stor fördel med forskningen är dess praktiska genomförbarhet. Tekniken kan implementeras med befintliga experimentella plattformar för kalla atomer som redan används vid många forskningscentra. Professor Fernando Sols, även han medförfattare från UCM, betonar att arbetet öppnar dörren för studier av extrema kvantbeteenden, inklusive kopplingar till svarta hål, i mycket kontrollerbara laboratoriemiljöer.
Nästa steg för forskarna är att applicera tekniken på fermiongaser och utforska ännu mer komplexa konfigurationer. Om dessa insatser lyckas kan laboratorier för ultrakalla atomer snart fungera som ett experimentellt fönster mot fenomen som hittills ansågs vara begränsade till kosmos mest avlägsna delar. Ett miniatyruniversum skapat med lasrar och iskalla partiklar, där svarta hålens hemligheter kan studeras utan att lämna jorden, är nu inom räckhåll tack vare spansk innovation.
