Фізики запропонували альтернативну теорію квантових підсистем

Вивчаючи складну систему, науковці зазвичай виокремлюють дрібніші, складові підсистеми, з якими можна "працювати". Далі визначають кореляції між ними. І тільки після цього, на підставі відновлених зв'язків, виникає розуміння цілого.

Такий підхід з великим успіхом використовується для пояснення явищ і розроблення застосунків, заснованих на квантовій механіці - фізиці матерії та енергії в масштабах атома й окремих частинок. Але він здебільшого описує системи, де час абсолютний. З огляду на те, що в науці відсутня категорія "час", є тільки поняття "плин часу", то квантова теорія завжди описує системи, де час відсутній. Або він "абсолютний".

І ця фізика не справляється з описом сценаріїв, що враховують загальну теорію відносності Ейнштейна, в якій час відносний і тісно переплітається з простором. Інакше кажучи, тотожність у вимірі, точніше кажучи, в методології вимірювання.

Фізики запропонували альтернативну теорію квантових підсистемУ новому дослідженні, співавторами якого є Александер Сміт і Шаді Алі Ахмад, пропонується альтернативна структура визначення підсистем і кореляцій між ними. Основне завдання - поєднати квантову теорію з теорією відносності.

Робота може бути використана при побудові квантового опису простору-часу, упевнений Сміт.

Фізики-теоретики вже давно прагнуть об'єднати квантову теорію частинок і ЗТВ у єдину квантову теорію гравітації. Спроби остаточно примирити ці принципово різні теорії, що описують Всесвіт, робилися протягом останніх двох десятиліть.

Нова схема, опублікована у квітні в журналі Physical Review Letters, ґрунтується на попередньому досвіді Лоренци Віола.

"Квантова механіка допускає кореляції, які не узгоджуються з нашим класичним розумінням світу, - каже Сміт. - Віола та її колеги надали інший спосіб моделювання химерних квантових кореляцій".

За словами Сміта, підсистеми виникають зі складної системи на основі тих видів вимірювань, які можна зробити. Тобто система виникає тоді, коли досліднику вдається "щось виміряти" і він бере участь у ній як спостерігач.

Сміт, Ахмад та їхні співавтори застосували цю ідею для створення системи ідентифікації підсистем, що узгоджується з теорією відносності Ейнштейна і виявили, що поняття підсистеми не є об'єктивним.

"Те, як ми поділяємо систему, теж відносне. Усе залежить, хто на неї дивиться", - каже Сміт.

Хоча наразі їхній метод застосовний до простих систем, автори працюють над ширшим узагальненням.

Кілька теоретичних концепцій, які лежать в основі альтернативного розуміння квантової гравітації, беруть свій початок у теорії квантової інформації - відносно молодій галузі, що вивчає, яким чином аналізувати та маніпулювати інформацією у квантовій системі.

"Квантова інформація - це абсолютно новий спосіб міркування про квантову механіку", - вважає Сміт.

Зі свого боку, Ахмад використовував квантову теорію інформації для вивчення низки "внутрішніх" теоретичних проблем.

У попередній роботі, опублікованій у журналі Physical Review D, вони першими описали, як гравітаційні хвилі - спотворення в просторі-часі, спричинені прискоренням масивних астрономічних об'єктів до екстремальних значень, - впливають на заплутаність між системами.

Інший проєкт, опублікований у журналі Physical Review A, присвячений питанню про те, як робота - міра того, скільки енергії передається, коли сила діє на об'єкт, - може бути визначена на квантовому рівні.

За матеріалами Phys.org

Написати коментар