美国路易斯安那州立大学的物理学家利用量子信息理论技术揭示了一种以可控方式放大或“刺激”霍金效应产生纠缠的机制。此外，这些科学家还提出了一种协议，能用于在实验室中使用人工产生的事件视界来测试这一想法。

这些研究结果以题为“模拟白洞与黑洞对中受激霍金辐射的量子特性”的论文发表在近期的《物理评论快报》上，该校研究员Ivan Agullo、Anthony J. Brady和Dimitrios Kranas合作提出了这些想法，并将其应用在了包含一对白洞与黑洞的模拟上。

黑洞之所以是我们宇宙中最神秘的物体之一，很大程度上是因为它们的内部运作隐藏在一个完全模糊的面纱之后——黑洞的事件视界。

1974年，斯蒂芬·霍金通过证明，一旦考虑到量子效应，黑洞根本就不是真正的黑色，而是会发出辐射，就好像它是一个炽热的物体一样，并逐渐在所谓的“霍金蒸发过程”中失去质量。

此外，霍金的计算表明，发射的辐射是与黑洞本身的内部量子力学纠缠在一起的。这种纠缠是霍金效应的量子特征。这一令人震惊的结果即使不是不可能的话，也很难在天体物理学的黑洞上进行测试，因为微弱的霍金辐射会被宇宙中的其他辐射源所掩盖。

另一方面，在1980年代，威廉·安鲁的一篇开创性文章得出结论，纠缠霍金粒子的自发产生会发生在任何能够支持有效事件视界的系统中。这样的系统通常属于“模拟重力系统”的范畴，它为在实验室中测试霍金的想法打开了一扇窗。

十多年来，科学家对由玻色-爱因斯坦凝聚体、非线性纤维甚至是由流动水构成的模拟重力系统进行了认真的实验研究。最近研究人员有在几个平台上观察到了受激和自发产生的霍金辐射，但由于其微小和脆弱的特性，测量纠缠是很难弄清楚的。

路易斯安那州立大学副教授Ivan Agullo说：“我们已证明，通过用适当选择的量子态照亮事件视界，我们可以以一种可调的方式放大霍金过程中产生的纠缠。作为一个例子，我们将这些想法应用到了一个模拟的白洞与黑洞对的具体案例中，它们共享一个内部，并且是在非线性光学材料中产生。”

路易斯安那州立大学研究生Dimitrios Kranas说：“霍金过程是最丰富的物理现象之一，它连接了包括量子理论、热力学和相对论等看似无关的物理领域。模拟黑洞为这种效应增添了额外的味道，同时为我们提供了在实验室中测试它的令人兴奋的可能性。我们详细的数值分析使我们能够探索霍金过程的新特征，能帮助我们更好地了解天体物理学和模拟黑洞之间的异同。”（编译:Qtech）