Как гравитация влияет на квантовый мир: ученые проводят опыты с атомными часами

Исследователи из Европы и США разработали инновационный метод для тестирования принципов квантовой механики в условиях гравитационного искривления пространства-времени. В основе этого подхода лежит система синхронизированных на квантовом уровне атомных часов.

По данным информационного агентства ТАСС, данное исследование направлено на решение одной из ключевых проблем современной физики. Теория относительности Альберта Эйнштейна описывает гравитационные взаимодействия, в то время как квантовая механика регулирует поведение элементарных частиц. Один из авторов проекта, Игорь Пиковский, отметил, что данный эксперимент впервые предоставит возможность эмпирической проверки воздействия гравитации на квантовые процессы.

Экспериментальная установка включает в себя создание распределённой системы из трёх независимых атомных часов, размещённых на значительном удалении друг от друга. Эти часы состоят из ансамблей квантово-запутанных атомов изотопа иттербия-171. Система обладает высокой чувствительностью к минимальным изменениям кривизны пространства-времени, что позволяет фиксировать гравитационные эффекты.

Исследователи предполагают, что размещение часов на различных высотах, например, на расстоянии одного километра, приведёт к различиям в гравитационном потенциале. В случае, если гравитация оказывает влияние на квантовые процессы, это должно проявиться в изменении частоты работы часов. Эти изменения будут регистрироваться с помощью лазерного интерферометра.

Учёные выражают надежду на проведение первых измерений в ближайшее время. Успешное выполнение эксперимента станет важным этапом в интеграции двух фундаментальных теорий современной физики, пишет miranews.