Ученые поставили под сомнение ключевой эксперимент по проверке квантовой природы гравитации
Новое исследование, проведенное Джозефом Азизом и Ричардом Хаулом из Лондонского университета, бросает вызов общепринятому мнению о том, что гравитационно-индуцированная запутанность массивных объектов однозначно доказывает квантовую природу гравитации.
До сих пор считалось, что если два объекта, находящиеся в квантовой суперпозиции, запутаются друг с другом исключительно за счет гравитационного взаимодействия, это будет неопровержимым свидетельством того, что гравитация является квантовой силой. Этот подход, известный как эксперимент Фейнмана, рассматривался как решающий тест для объединения общей теории относительности и квантовой механики.
Однако авторы новой работы, опубликованной в журнале , показали, что даже классическая теория гравитации способна генерировать квантовую запутанность. Ключ к этому открытию лежит в последовательном применении квантовой теории поля к описанию материи.
Исследователи продемонстрировали, что в рамках классической гравитации взаимодействие между объектами может переносить квантовую информацию через виртуальные частицы материи, даже если само гравитационное поле остается классическим. Этот процесс приводит к возникновению запутанности, хотя и с иными масштабирующими свойствами по сравнению с предсказаниями квантовой гравитации.
Расчеты показывают, что эффект классической гравитации становится особенно значительным при использовании масс, близких к планковской массе (около 20 микрограммов), и коротких временах взаимодействия. Это означает, что простое наблюдение запутанности в подобных экспериментах не может служить однозначным доказательством квантовой природы гравитации.
Таким образом, интерпретация будущих экспериментальных результатов потребует тщательного анализа параметров установки и сравнения силы наблюдаемых эффектов с предсказаниями как для квантовой, так и для классической гравитации. Работа открывает новые горизонты в понимании фундаментальных основ физики и указывает на необходимость пересмотра теоретической базы для планируемых экспериментов по квантовой гравитации.