Вчені домоглися викривлення простору і часу на квантовому симуляторі

Одне з найважливіших невирішених завдань у фізиці — це знаходження зв’язку між квантовою механікою і загальною теорією відносності. Для його вирішення необхідна надскладна математика і неймовірні експерименти. І якщо на папері нічого неможливого немає, то з дослідами все погано — або кванти, або класика. Але група європейських і сінгапурських учених запропонувала квантовий симулятор, який відтворює ефект квантової гравітації і не тільки.

У фізиці симуляція на одних системах може бути трансльована на інші, здавалося б, зовсім інші за властивостями системи. Вчені з Віденського технологічного університету, Університету Криту, Наньянського технологічного університету (Сінгапур) і Берлінського університету опублікували в науковому журналі Pro­ceed­ings of the Nation­al Acad­e­my of Sci­ences of the USA (PNAS) статтю, в якій розповіли про успішну симуляцію гравітаційного лінзування на квантовому симуляторі. Фактично вони стверджують про симуляцію квантової гравітації, обґрунтуванням якої займаються всі фізики-теоретики і ніяк не можуть це зробити.

За основу для квантового симулятора дослідники взяли хмари надохолоджених атомів — це безумовно квантові структури з відповідним математичним апаратом і масою рішень з управління ними. Замість світла вчені взяли за основу звук і представили його як релятивістський об’єкт із загальної теорії відносності. Вийшов квантовий симулятор поширення світла в просторі, який працював у точній відповідності як з ЗТВ, так і з квантовою теорією. Зокрема, експеримент показав можливість ефекту гравітаційного лінзування на симуляторі.

Експерименти показують, що явища можуть бути продемонстровані в атомних хмарах саме так, як це очікується в релятивістських космічних системах. Постановка експериментів і отримані результати можуть допомогти відкрити невідомі досі явища і ефекти і, в кінцевому підсумку, можуть призвести до створення загальної теорії функціонування нашого Всесвіту.