Итальянские учёные опровергли гравитационную теорию разрушения квантовой суперпозиции больших объектов

Кот Шредингера и тайны квантового мира

Как сообщает НВ — Техно: В рамках эксперимента, проведённого в глубокой подземной лаборатории Гран-Сассо, учёные опровергли распространённое предположение о том, что гравитация играет ключевую роль в декогеренции квантовых состояний. Согласно популярной гипотезе венгерского теоретика Фригея Каролига́зи, именно гравитационное излучение должно разрушать квантовую суперпозицию макроскопических объектов, однако в ходе испытаний не удалось зафиксировать ожидаемых сигналов.

Декогеренция - это процесс утраты квантовых свойств при переходе от микромира к макроскопическим объектам. Знаменитый мысленный эксперимент с котом Шредингера наглядно демонстрирует, что пока не произведено измерение, квантовая система может находиться в двух состояниях одновременно - живом и мёртвом. Модель, предполагающая, что микроскопические колебания пространства-времени вызывают такую декогеренцию, была предложена ещё в 1960-х годах. Эксперимент проводился на глубине 1,5 километра под горой в лаборатории Гран-Сассо - одном из самых защищённых и тихих научных комплексов в мире.

Что показала практика

В качестве объекта исследования использовался кристалл сверхчистого германия размером с чашку для кофе, который был надёжно экранирован слоями свинца и меди. Данные собирались в течение 62 дней, однако детекторы не зафиксировали ни одного электромагнитного импульса, связанного с гравитационными флуктуациями. Отсутствие такого сигнала - важное научное открытие, которое ставит под сомнение одну из фундаментальных гипотез.

Как отметила Каталина Курчану: "Отсутствие обнаруженного сигнала само по себе представляет значимый научный результат. Исключив одну из старейших моделей гравитационной декогеренции, мы сужаем круг возможных теорий взаимодействия гравитации и квантовой механики".

Кристиан Пишикк'я добавил, что "все современные подходы к квантовой гравитации предполагают наличие минимальной длины, отражающей фундаментальные ограничения измерений пространства и времени". Таким образом, полученные данные ставят под вопрос одну из ключевых концепций, объясняющих взаимосвязь квантовых явлений и гравитационных эффектов, и открывают путь для новых теоретических разработок в этой сложной области физики.

Для русскоязычных исследователей и студентов это открытие подчёркивает важность экспериментальной проверки даже самых устоявшихся гипотез в квантовой физике и гравитации. Результаты эксперимента стимулируют поиск альтернативных моделей, которые смогут более точно описать взаимодействие фундаментальных сил природы, что может привести к прорывам в понимании устройства Вселенной.

В то время как итальянские учёные опровергли значимость гравитации в декогеренции квантовых состояний, физики продолжают исследовать другие аспекты квантового мира. Недавние открытия, такие как пределы точности измерения времени, также связаны с коллапсом квантовых состояний и могут пролить свет на взаимодействие гравитации и квантовой механики.