แรงโน้มถ่วงควอนตัมอาจได้รับการทดสอบในห้องปฏิบัติการเร็วๆ นี้ ต้องขอบคุณการวิเคราะห์ใหม่จากนักฟิสิกส์ในสหราชอาณาจักร ฝรั่งเศส และฮ่องกง จากความก้าวหน้าของวิทยาศาสตร์ข้อมูลควอนตัม นักวิจัยพบว่าหากแรงโน้มถ่วงเป็นควอนตัมพื้นฐานแทนที่จะเป็นแบบคลาสสิก มันต้องสร้างลายเซ็นที่เรียกว่า non-Gaussianity ในการมองหาลายเซ็นดังกล่าว พวกเขาเสนอการตรวจสอบก๊าซที่เย็นจัด
เป็นพิเศษ
ซึ่งมีอะตอมซีเซียมหลายพันล้านอะตอมซึ่งมีอยู่ในสถานะ ความพยายามที่จะรวมทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปและกลศาสตร์ควอนตัมเข้าด้วยกันมักจะเกี่ยวข้องกับการหาปริมาณแรงโน้มถ่วงเพื่อสร้างทฤษฎีของแรงโน้มถ่วงควอนตัม เช่น ทฤษฎีสตริงหรือแรงโน้มถ่วงควอนตัมวนซ้ำ อย่างไรก็ตาม ด้วยข้อมูล
เชิงประจักษ์เพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลยที่จะสนับสนุนทฤษฎีดังกล่าว นักฟิสิกส์บางคนจึงได้พัฒนาทฤษฎีการรวมทางเลือกขึ้นมาใหม่ ซึ่งสสารจะถูกวัดปริมาณ แต่แรงโน้มถ่วงยังคงเป็นตัวแปรดั้งเดิมโดยพื้นฐาน
ก่อนหน้านี้ นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่คิดว่าการแยกความแตกต่างระหว่างทฤษฎีทั้งสองประเภทนี้
ในห้องปฏิบัติการจะเป็นไปไม่ได้หากพิจารณาจากสเกลกาล-อวกาศที่ควรจะเป็นเชิงปริมาณ “ความยาวของพลังค์” นั้น เพียง 1.6 × 10 – 35 ม. สามารถตรวจสอบได้โดยตรงโดยการชนกันของอนุภาคโดยใช้เครื่องเร่งความเร็วที่มีขนาดเท่ากับทางช้างเผือก มวลพลังค์ที่จัดการได้อย่างไรก็ตาม
ข้อมูลเชิงลึกจากวิทยาศาสตร์ข้อมูลควอนตัมแนะนำว่าการทดสอบแรงโน้มถ่วงควอนตัมสามารถทำได้ในระดับ “มวลพลังค์” ที่จัดการได้ง่ายกว่า ซึ่งก็คือประมาณ 22 µg ความท้าทายคือการสร้างระบบจริงที่สามารถคงอยู่ในสถานะควอนตัมที่สอดคล้องกันได้ในระดับมหภาคนี้ และการแก้ปัญหาอาจอาศัย
เทคนิคที่พัฒนาขึ้นสำหรับการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมและเทคโนโลยีควอนตัมอื่นๆ ข้อเสนอหนึ่งซึ่งเสนอและนักวิจัยคนอื่นๆ ในปี 2017 เกี่ยวข้องกับการสังเกตการพัวพันของควอนตัมระหว่างไมโครสเฟียร์สองอันซึ่งแต่ละอันวางซ้อนกันในตำแหน่งเชิงพื้นที่สองตำแหน่ง โดยการปิดกั้นอันตรกิริยาอื่นๆ
ที่เป็นไปได้
ทั้งหมดระหว่างทรงกลม การพัวพันใดๆ จะต้องเกิดขึ้นผ่านอันตรกิริยาของแรงโน้มถ่วง แต่อย่างที่ จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ที่มหาวิทยาลัย ในสหราชอาณาจักร และ ชี้ให้เห็นในงานวิจัยชิ้นใหม่ของพวกเขา ผลกระทบแบบคลาสสิกที่ไม่ใช่ในท้องถิ่นอาจนำไปสู่การพัวพันดังกล่าวได้
เพื่อดำเนินการทดสอบแรงโน้มถ่วงควอนตัมที่ชัดเจนยิ่งขึ้น งานใหม่นี้ต้องอาศัย แทน จำเป็นสำหรับการคำนวณควอนตัมสากล นี่คือคุณสมบัติของระบบควอนตัมซึ่งตัวดำเนินการวิวัฒนาการของเวลาไม่ได้เป็นเพียงฟังก์ชันเชิงเส้นหรือกำลังสองของตัวแปรควอนตัม ตัวอย่างเช่น อนุภาคของสสารที่ปล่อยกราวิตอน
จะไม่ใช่แบบเกาส์เซียนเพราะแผนภาพไฟน์แมนที่เป็นตัวแทนของปฏิสัมพันธ์จะเกี่ยวข้องกับตัวดำเนินการควอนตัมสามตัว (ตรงข้ามกับสองตัวในกรณีคลาสสิก) อะตอมนับพันล้านฮาวล์และเพื่อนร่วมงานได้แสดงในทางทฤษฎีว่า หากระบบไม่แสดงความเป็นแบบเกาส์เซียน การโต้ตอบด้วยแรงโน้มถ่วง
จะต้องเป็นแบบกลควอนตัม ยิ่งไปกว่านั้น พวกเขาได้ระบุระบบควอนตัมที่สามารถตรวจสอบลักษณะเฉพาะนี้ได้ และสามารถตั้งค่าโดยใช้เทคโนโลยีที่มีอยู่ ระบบนั้นคือ BEC ซึ่งเป็นสถานะของสสารที่อะตอมทั้งหมดถูกทำให้เย็นลงจนมีอุณหภูมิต่ำจนลงเอยด้วยการแบ่งปันสถานะควอนตัมเดียวกัน
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง นักวิจัยแนะนำให้คอนเดนเสทขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.2 มม. จำนวน 4 พันล้านอะตอมของซีเซียม-133 กักขังไว้ในกับดักแสงทรงกลมเป็นเวลาประมาณ 2 วินาที มีหลายวิธีที่สามารถตรวจสอบระบบนี้ได้ ทางเลือกหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับการปล่อยคอนเดนเสทออกจากกับดักแล้ว
ส่งผ่าน
ตัวแยกลำแสงคลื่นสสาร ด้วยการวัดจำนวนอะตอมในลำแสงที่ส่งออกไปทั้งสองลำและทำกระบวนการซ้ำหลายครั้ง ความแตกต่างระหว่างจำนวนเหล่านั้นควรเป็นไปตามการกระจายที่ไม่ใช่แบบเกาส์เซียน หากแรงโน้มถ่วงเป็นเชิงกลเชิงควอนตัม นักฟิสิกส์ยืนยันว่าการตั้งค่านี้มีข้อดีหลายประการ
เหนือไมโครสเฟียร์ มันเกี่ยวข้องกับระบบควอนตัมเพียงระบบเดียวในที่เดียว และทีมงานให้เหตุผลว่า BEC ยืมตัวมันเองโดยธรรมชาติเพื่อกำจัดอันตรกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่จะแสดงความเป็น และดังนั้นจึงอาจสร้างสัญญาณบวกปลอมได้ เสียงสะท้อนตามที่พวกเขาชี้ให้เห็น การทดลองไมโครสเฟียร์
จะลดแรงแม่เหล็กไฟฟ้าให้เหลือน้อยที่สุดโดยการวางส่วนทรงกลมให้ไกลพอ ในระยะทางที่แรงโน้มถ่วงร่วมกันของวัตถุนั้นแรงกว่าแรงแวนเดอร์วาลส์ อย่างไรก็ตาม การทำเช่นนี้ยังช่วยลดปฏิสัมพันธ์ระหว่างแรงโน้มถ่วงอีกด้วย อย่างไรก็ตาม ด้วยคอนเดนเสท ช่วยให้ความแรงโดยรวมของปฏิสัมพันธ์
ทางแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างอะตอมที่เป็นส่วนประกอบมีค่าเป็นศูนย์เมื่อระบบสัมผัสกับสนามแม่เหล็กหรือลำแสงเลเซอร์ที่เหมาะสม การดำเนินการทดลองในห้องปฏิบัติการจะเกี่ยวข้องกับการเอาชนะอุปสรรคทางเทคนิคหลายประการ รวมถึงวิธีการทำให้อะตอมอยู่ในสถานะควอนตัมเริ่มต้น
ก่อนหน้านี้ BECs ถูกจัดให้อยู่ในสถานะที่ไม่ใช่แบบคลาสสิกขนาดใหญ่ แต่ไม่ได้อยู่ในสถานะที่จำเป็นในที่นี้ นั่นคือสภาวะบีบด้วยกล้องจุลทรรศน์ ซึ่งใช้ประโยชน์จากหลักการความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์กเพื่อลดสัญญาณรบกวนในตัวแปรที่วัดได้ ไม่ว่าจะเป็นตำแหน่งหรือโมเมนตัมของ BEC
การสร้างสถานะนี้จะยุ่งยากเนื่องจากจะต้องมีการเปลี่ยนสถานะการหมุนและเลขอะตอมที่ถูกบีบซึ่งไม่เคยทำมาก่อนสำหรับ BEC ขนาดใหญ่เช่นนี้ หรืออีกทางหนึ่ง Howl พูดว่า อาจเป็นไปได้ที่จะใช้สถานะบีบที่เล็กกว่ามาก แต่นั่นก็หมายถึงการเพิ่มจำนวนอะตอมในคอนเดนเสทและจำนวนการทดลอง
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
