Вчені створили унікальні умови для дослідження гравітації на квантовому рівні

Вчені запропонували дослідження, яке може допомогти знайти шлях до так званої “теорії всього” — об’єднання квантової фізики і гравітації. Група дослідників повідомила про результати експерименту з переплутаними (заплутаними) атомними годинниками, який може пролити світло на те, як саме ці дві фундаментальні теорії взаємодіють у реальному світі.

У новій роботі, надрукованій в Nature, вчені використали два надточних атомних годинники на основі стронцію, розташовані на відстані всього дванадцяти мікрометрів один від одного. Годинники були квантово переплутані — їхні стани взаємопов’язані таким чином, що вимірювання одного одразу впливає на стан іншого. Такі експерименти раніше проводилися лише на значно більших відстанях між об’єктами.

Мета досліду — виявити, чи впливає гравітація одного з атомних годинників на квантовий стан іншого через явище так званої “гравітаційної заплутаності”. У перспективі це може дозволити створити експерименти, де переплутані частинки використовують як детектори для дослідження гравітації на рівні окремих квантових систем.

Якщо такий вплив вдасться зафіксувати, це стане одним із перших емпіричних кроків до об’єднання загальної теорії відносності Ейнштейна з квантовою механікою — проблеми, яка вже понад століття залишається центральною загадкою фундаментальної фізики.

Наразі дослідники лише підтвердили можливість створення квантово переплутаних атомних годинників на малих відстанях з високою точністю. Проте цей крок відкриває шлях до майбутніх експериментів, які можуть змінити наше розуміння природи часу, простору і фундаментальних взаємодій.