Главная Физика Что такое квантовая гравитация, физики не поясняют

Так существует квантовая гравитация или нет?

Термин «квантовая гравитация» объясняет, как гравитация действует на уровне мельчайших частиц Вселенной. Долгое время лабораторные тесты, проверяющие наше понимание квантового мира, считались практически невозможными.

Используя передовые исследования в области квантовых вычислений и квантовых технологий, ученые Ноттингемского университета предложили радикальный подход для определения того, как Вселенная работает на самом фундаментальном (микрокосмическом) уровне.

Физики утверждают, что только квантовая, а не классическая гравитация может создать определенный информационный компонент, необходимый для квантовых вычислений.

Квантовая гравитация

Доктор Ричард Хоул, руководивший исследованием во время его работы в математической школе Ноттингемского университета, поясняет:

«Более ста лет физики изо всех сил пытались определить, как две основополагающие теории науки, квантовая теория и общая теория относительности, которые соответственно описывают микроскопические и макроскопические явления, объединены в единую всеобъемлющую теорию природы».«За это время они предложили два принципиально противоположных подхода, названных «квантовой гравитацией» и «классической гравитацией». Однако полное отсутствие экспериментальных данных означает, что мы не знаем, какой подход оптимален для всеобъемлющей теории; наше исследование предлагает экспериментальный подход к решению этой проблемы».

В этом исследовании ученые обнаружили неожиданную связь между областями квантовых вычислений и квантовой гравитации. Опираясь на полученные результаты, они нашли иной способ экспериментальной проверки существования квантовой, а не классической гравитации.

Что такое квантовая гравитация

Для эксперимента ученые охладили миллиарды атомов в сферической ловушке миллиметрового размера до формирования новой фазы материи, называемой конденсатом Бозе-Эйнштейна. В таком состоянии атомы начинают вести себя как единое целое, своего рода макрочастица. Затем физики включили магнитное поле, таким образом стимулируя локальное гравитационное притяжение. По логике, если один гравитирующий бит демонстрирует ключевой ингредиент, необходимый для квантовых вычислений, то это означает «очевидную связь» с «отрицательной вероятностью», а значит гипотеза квантовой гравитации подтверждается.

Для проведения этого эксперимента ученые использовали технологию, которая включает в себя квантовую систему, гравитирующий «атом», но не полагается на предположения о наличии локального взаимодействия, что потенциально ускоряет проведение первого экспериментального теста.

После более чем ста лет исследований физики, наконец, получат информацию об истинной всеобъемлющей фундаментальной теории природы.

Доктор Мариос Христодулу из Университета Гонконга, который участвовал в этой колаборации, поясняет:

«Это исследование увлекательно, поскольку предлагаемый эксперимент также связан с более философской идеей о том, что Вселенная ведет себя как огромный квантовый компьютер, который вычисляет себя, демонстрируя, что квантовые флуктуации пространства-времени являются огромным естественным ресурсом для квантовых вычислений».

Дата: 2021-02-19

Автор: Всеволод Гордиенко

Поделиться с друзьями: