|
На пути к проверке квантового поведения гравитации
|
|
|
|
В рамках разработки на стыке квантовой механики и общей теории относительности исследователи добились значительных успехов в раскрытии тайн квантовой гравитации. Эта работа проливает новый свет на будущие эксперименты, которые обещают разрешить одну из самых фундаментальных загадок современной физики: согласование теории гравитации Эйнштейна с принципами квантовой механики. Давняя проблема объединения этих двух столпов физики мучила ученых на протяжении десятилетий, порождая различные теоретические концепции, такие как теория струн и петлевая квантовая гравитация. Однако без экспериментальной проверки эти теории остаются спекулятивными. Как проверить квантовую природу гравитации? В течение последнего десятилетия были предложены реальные средства для исследования квантового поведения гравитационного поля, основанные на концепции "гравитационно-опосредованной запутанности".
|
|
|
В исследовании, опубликованном в журнале Advanced Photonics Nexus, международная команда исследователей достигла важной цели в подготовке к будущим экспериментам в стремлении объединить квантовую механику и общую теорию относительности. В своей работе они используют передовые инструменты и методы квантовой теории информации и квантовой оптики, чтобы продемонстрировать принципы гравитационной запутанности с использованием частиц света, то есть фотонов. Эксперимент включает в себя взаимодействие между фотонами, имитирующее воздействие гравитационного поля на квантовые частицы. Примечательно, что некоторые свойства фотонов, несмотря на то, что они никогда напрямую не взаимодействовали, запутываются, демонстрируя квинтэссенцию квантового явления: нелокальность. Эта запутанность обусловлена другим независимым свойством фотоны и отражает гипотетическое поведение гравитационно-опосредованной запутанности, обеспечивая решающее понимание квантовой природы гравитации.
|
|
|
|
Важно отметить, что в исследовании также решается задача обнаружения запутанности, возникшей в ходе этих экспериментов. Выясняя ограничения и источники шума, присущие таким экспериментам, исследователи прокладывают путь к уточнению концепций и инструментов, которые будут использоваться для будущих экспериментов, направленных на непосредственное наблюдение гравитационной запутанности. Экспериментальные испытания гравитационной запутанности могут возвестить о новой эре в нашем понимании фундаментальной природы Вселенной. По словам автора Эмануэле Полино, который на момент проведения исследования работал постдоком в квантовой лаборатории Университета Сапиенца при поддержке консорциума QISS, "результаты этого исследования являются глубокими. Это предлагает экспериментальную проверку принципов, лежащих в основе будущих экспериментов с квантовой гравитацией, которые послужат лакмусовой бумажкой для конкурирующих теоретических основ".
|
|
|
|
Источник
|
