Главная Новости Физики предложили альтернативную теорию квантовых подсистем

Еще одна попытка объединить квантовую теорию и ОТО

Изучая сложную систему, ученые обычно выделяют более мелкие, составные подсистемы, с которыми можно «работать». Далее определяются корреляции между ними. И только после этого, на основании восстановленных связей, возникает понимание целого, пишет Альтернативная наука.

Такой подход с большим успехом используется для объяснения явлений и разработки приложений, основанных на квантовой механике - физике материи и энергии в масштабах атома и отдельных частиц. Но он в основном описывает системы, где время абсолютно. Учитывая, что в науке отсутствует категория «время», есть только понятие «течение времени», то квантовая теория всегда описывает системы, где время отсутствует. Или оно «абсолютно».

И эта физика не справляется с описанием сценариев, учитывающих общую теорию относительности Эйнштейна, в которой время относительно и тесно переплетается с пространством. Иначе говоря, тождество в измерении, точнее говоря, в методологии измерения.

В новом исследовании, соавторами которого являются Александр Смит и Шади Али Ахмад, предлагается альтернативная структура определения подсистем и корреляций между ними. Основная задача — совместить квантовую теорию с теорией относительности.

Работа может быть использована при построении квантового описания пространства-времени, уверен Смит.

Объединить квантовую механику и теорию относительности на основе теории квантовой информации. Возможно ли?

Физики-теоретики уже давно стремятся объединить квантовую теорию частиц и ОТО в единую квантовую теорию гравитации. Попытки окончательно примирить эти принципиально разные теории, описывающие Вселенную, предпринимались в течение последних двух десятилетий.

Новая схема, опубликованная в апреле в журнале Physical Review Letters, основывается на предшествующем опыте Лоренцы Виола.

"Квантовая механика допускает корреляции, которые не согласуются с нашим классическим пониманием мира, - говорит Смит. - Виола и ее коллеги предоставили иной способ моделирования причудливых квантовых корреляций».

 

По словам Смита, подсистемы возникают из сложной системы на основе тех видов измерений, которые можно произвести. То есть система возникает тогда, когда исследователю удается «что-то измерить» и он участвует в ней как наблюдатель.

Смит, Ахмад и их соавторы применили эту идею для создания системы идентификации подсистем, которая согласуется с теорией относительности Эйнштейна и обнаружили, что понятие подсистемы не является объективным.

"То, как мы разделяем систему, тоже относительно. Все зависит, кто на нее смотрит", - говорит Смит.

Хотя в настоящее время их метод применим к простым системам, авторы работают над более широким обобщением.

Несколько теоретических концепций, которые лежат в основе альтернативного понимания квантовой гравитации, берут свое начало в теории квантовой информации - относительно молодой области, которая изучает, каким образом анализировать и манипулировать информацией в квантовой системе.

"Квантовая информация нам совершенно новый способ размышления о квантовой механике", - полагает Смит.

В свою очередь, Ахмад использовал квантовую теорию информации для изучения ряда «внутренних» теоретических проблем.

В предыдущей работе, опубликованной в журнале Physical Review D, они первыми описали, как гравитационные волны - искажения в пространстве-времени, вызванные ускорением массивных астрономических объектов до экстремальных значений - влияют на запутанность между системами.

Другой проект, опубликованный в журнале Physical Review A, посвящен вопросу о том, как работа - мера того, сколько энергии передается, когда сила действует на объект - может быть определена на квантовом уровне.

По материалам Phys.org