論文の概要: AnaBHEL (Analog Black Hole Evaporation via Lasers) Experiment: Concept,
Design, and Status
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.12195v3
- Date: Fri, 10 Jun 2022 14:52:05 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-11 21:54:33.382006
- Title: AnaBHEL (Analog Black Hole Evaporation via Lasers) Experiment: Concept,
Design, and Status
- Title（参考訳）: AnaBHEL (Analog Black Hole Evaporation via Lasers)実験:概念,設計,現状
- Authors: AnaBHEL Collaboration: Pisin Chen, Gerard Mourou, Marc Besancon, Yuji
Fukuda, Jean-Francois Glicenstein, Jiwoo Nam, Ching-En Lin, Kuan-Nan Lin,
Shu-Xiao Liu, Yung-Kun Liu, Masaki Kando, Kotaro Kondo, Stathes Paganis,
Alexander Pirozhkov, Hideaki Takabe, Boris Tuchming, Wei-Po Wang, Naoki
Watamura, Jonathan Wheeler, Hsin-Yeh Wu
- Abstract要約: 加速する相対論的ミラーは、物理学がブラックホールホーキング放射を模倣する実行可能な環境として長年認識されてきた。
チェンとムールーは、密度の低下したプラズマターゲットを超高強度レーザーで通過させることにより、そのようなシステムを実現する新しい方法を提案した。
アナログホーキング放射を観測し、情報損失パラドックスに光を遮る目的で、国際AnaBHELコラボレーションが形成された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 37.89976990030855
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Accelerating relativistic mirror has long been recognized as a viable setting
where the physics mimics that of black hole Hawking radiation. In 2017, Chen
and Mourou proposed a novel method to realize such a system by traversing an
ultra-intense laser through a plasma target with a decreasing density. An
international AnaBHEL (Analog Black Hole Evaporation via Lasers) Collaboration
has been formed with the objectives of observing the analog Hawking radiation
and shedding light on the information loss paradox. To reach these goals, we
plan to first verify the dynamics of the flying plasma mirror and to
characterize the correspondence between the plasma density gradient and the
trajectory of the accelerating plasma mirror. We will then attempt to detect
the analog Hawking radiation photons and measure the entanglement between the
Hawking photons and their "partner particles". In this paper, we describe our
vision and strategy of AnaBHEL using the Apollon laser as a reference, and we
report on the progress of our R&D of the key components in this experiment,
including the supersonic gas jet with a graded density profile, and the
superconducting nanowire single-photon Hawking detector. In parallel to these
hardware efforts, we performed computer simulations to estimate the potential
backgrounds, and derive analytic expressions for modifications to the blackbody
spectrum of Hawking radiation for a perfectly reflecting, point mirror, due to
the semit-ransparency and finite-size effects specific to flying plasma
mirrors. Based on this more realistic radiation spectrum, we estimate the
Hawking photon yield to guide the design of the AnaBHEL experiment, which
appears to be achievable.
- Abstract（参考訳）: 相対論的ミラーの加速は、ブラックホールのホーキング放射を物理が模倣する実行可能な設定として長い間認識されてきた。
2017年、ChenとMourouは、密度を下げたプラズマターゲットを超高強度レーザーで通過することで、そのようなシステムを実現する新しい方法を提案した。
アナログホーキング放射を観測し、情報損失パラドックスに光を照射するという目的により、国際アナフェル(レーザーによるブラックホール蒸発)のコラボレーションが形成された。
これらの目標を達成するために,まず空飛ぶプラズマミラーのダイナミクスを検証し,プラズマ密度勾配と加速プラズマミラーの軌道との対応を特徴付ける。
次に、アナログホーキング放射光子を検出し、ホーキング光子と「パートナー粒子」との間の絡み合いを測定する。
本稿では,apolronレーザーを基準としたanabhelのビジョンと戦略について述べるとともに,段階的な密度分布を持つ超音速ガスジェットや超伝導ナノワイヤ単光子ホーキング検出器など,この実験における重要なコンポーネントの研究開発の進展について報告する。
これらのハードウエアと並行して, 潜在的な背景を推定するために計算機シミュレーションを行い, 飛行するプラズマミラーに特有の半乱数と有限サイズの効果により, ホーキング放射の黒体スペクトルを完全反射する点ミラーに修正するための解析式を導出した。
このより現実的な放射スペクトルに基づいて、AnaBHEL実験の設計を導くためにホーキング光子収率を推定する。
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