1Institute for Quantum Optics and Quantum Information (IQOQI) Wien, Itävallan tiedeakatemia, Boltzmanngasse 3, A-1090 Wien, Itävalta
2Vienna Center for Quantum Science and Technology (VCQ), Fysiikan tiedekunta, Wienin yliopisto, Boltzmanngasse 5, A-1090 Wien, Itävalta
3Dipartimento di Fisica, La Sapienza Università di Roma, Piazzale Aldo Moro 5, Roma, Italia
4Aix-Marseille Univ, Université de Toulon, CNRS, CPT, Marseille, Ranska
5Institute for Gravitation and the Cosmos, Pennsylvania State University, University Park, Pennsylvania 16802, USA
6Fysiikan perustutkimusyhteisö eV, Mariannenstraße 89, Leipzig, Saksa
Onko tämä artikkeli mielenkiintoinen vai haluatko keskustella? Scite tai jätä kommentti SciRate.
Abstrakti
Aika Planckin asteikolla ($sim 10^{-44},mathrm{s}$) on tutkimaton fyysinen järjestelmä. Yleisesti uskotaan, että Planckin ajan tutkiminen on pitkään mahdoton tehtävä. Silti ehdotamme koetta ajan diskreettisyyden testaamiseksi Planckin asteikolla ja arvioimme, että se ei ole kaukana nykyisestä teknologisesta kyvystä.
Suositeltu kuva: ehdotetun kokeilun aika-avaruusnäkymä. Pieni massa $m$ joutuu spin-riippuvaisen polun superpositioon toisen massan $M$ gravitaatiokentässä. Nämä kaksi haaraa keräävät eron vaiheeseen $deltaphi$ gravitaatiovuorovaikutuksen vuoksi. Yleisesti suhteellisesti sanottuna vaiheen ero johtuu erosta $deltatau$ oikeissa ajoissa kahdella liikeradalla: $deltaphi=frac{m}{m_P}frac{deltatau}{t_P},$ missä $m_P$ ja $ t_P$ ovat Planckin massa ja Planckin aika. Jos $deltatau$ voi ottaa vain rajallisen joukon arvoja, niin myös $deltaphi$. Osoitamme, että joidenkin oletusten mukaan on olemassa joukko kokeellisia parametreja, joiden avulla voidaan havaita hypoteettinen ajan granulaarisuus.
[Upotetun sisällön]
► BibTeX-tiedot
► Viitteet
[1] G. Edward Marti, Ross B. Hutson, Akihisa Goban, Sara L. Campbell, Nicola Poli ja Jun Ye. "Kuvantamisen optiset taajuudet 100 $mu$Hz:n tarkkuudella ja 1.1 $mu$m:n resoluutiolla". Physical Review Letters 120, 103201 (2018). arXiv:1711.08540.
https:///doi.org/10/gc5sj2
arXiv: 1711.08540
[2] Garrett Wendel, Luis Martinez ja Martin Bojowald. "Perusajanjakson fyysiset vaikutukset". Physical Review Letters 124, 241301 (2020). arXiv:2005.11572.
https:///doi.org/10/gm7w6s
arXiv: 2005.11572
[3] Sougato Bose, Anupam Mazumdar, Gavin W. Morley, Hendrik Ulbricht, Marko Toroš, Mauro Paternostro, Andrew Geraci, Peter Barker, MS Kim ja Gerard Milburn. "Kvanttipainovoiman pyörimiskietoutumistodistaja". Physical Review Letters 119, 240401 (2017). arXiv:1707.06050.
https:///doi.org/10/gcsb22
arXiv: 1707.06050
[4] Chiara Marletto ja Vlatko Vedral. "Gravitaation aiheuttama kietoutuminen kahden massiivisen hiukkasen välillä on riittävä todiste painovoiman kvanttivaikutuksista." Physical Review Letters 119, 240402 (2017). arXiv:1707.06036.
https:///doi.org/10/gcsjgn
arXiv: 1707.06036
[5] Ryan J. Marshman, Anupam Mazumdar ja Sougato Bose. "Linearisoidun painovoiman kvanttiluonteen paikannus ja takertuminen taulukkopohjaiseen testaukseen". Physical Review A 101, 052110 (2020). arXiv:1907.01568.
https:///doi.org/10/gm7w6z
arXiv: 1907.01568
[6] Tanjung Krisnanda, Guo Yao Tham, Mauro Paternostro ja Tomasz Paterek. "Havaittava kvanttisekoittuminen painovoiman takia". npj Quantum Information 6, 12 (2020). arXiv:1906.08808.
https:///doi.org/10/ggz5q7
arXiv: 1906.08808
[7] Sougato Bose. "Painovoiman kvanttiluonteen pöytätestaus: ehdotuksen oletukset, vaikutukset ja käytännöt" (2020).
[8] Richard Howl, Vlatko Vedral, Devang Naik, Marios Christodoulou, Carlo Rovelli ja Aditya Iyer. "Ei-gaussisuus painovoiman kvanttiteorian allekirjoituksena". PRX Quantum 2, 010325 (2021). arXiv:2004.01189.
https:///doi.org/10/gkq6wg
arXiv: 2004.01189
[9] Markus Arndt ja Klaus Hornberger. "Kvanttimekaanisten superpositioiden rajojen testaaminen". Nature Physics 10, 271–277 (2014). arXiv:1410.0270.
https:///doi.org/10/f3sqz7
arXiv: 1410.0270
[10] Oriol Romero-Isart, Mathieu L. Juan, Romain Quidant ja J. Ignacio Cirac. "Kohti elävien organismien kvantti-superpositiota". New Journal of Physics 12, 033015 (2010). arXiv:0909.1469.
https:///doi.org/10/cbr7wn
arXiv: 0909.1469
[11] Sandra Eibenberger, Stefan Gerlich, Markus Arndt, Marcel Mayor ja Jens Tüxen. "Aineaaltojen häiriö molekyylikirjastosta valittujen hiukkasten kanssa, joiden massat ylittävät 10000 amu". Physical Chemistry Chemical Physics 15, 14696 (2013). arXiv:1310.8343.
https:///doi.org/10/f3sqz8
arXiv: 1310.8343
[12] Marios Christodoulou ja Carlo Rovelli. "Laboratoriotodistusten mahdollisuudesta geometrioiden kvanttisuperpositiolle". Physics Letters B 792, 64–68 (2019). arXiv:1808.05842.
https:///doi.org/10/gj6ssc
arXiv: 1808.05842
[13] Marios Christodoulou ja Carlo Rovelli. "Ajan diskreettisyyden kokeellisen havaitsemisen mahdollisuudesta". Frontiers in Physics 8, 207 (2020). arXiv:1812.01542.
https:///doi.org/10/gj6ssf
arXiv: 1812.01542
[14] Sougato Bose ja Gavin W. Morley. "Aineen ja spinin superpositio tyhjiökokeessa (MASSIVE)" (2018). arXiv:1810.07045.
arXiv: 1810.07045
[15] Hadrien Chevalier, AJ Paige ja MS Kim. "Todistamassa painovoiman ei-klassista luonnetta tuntemattomien vuorovaikutusten läsnä ollessa." Physical Review A 102, 022428 (2020). arXiv:2005.13922.
https:///doi.org/10/ghcmzz
arXiv: 2005.13922
[16] R. Colella, AW Overhauser ja SA Werner. "Gravitaation aiheuttaman kvanttihäiriön havainnointi". Physical Review Letters 34, 1472–1474 (1975).
https:///doi.org/10/dktp8g
[17] Hartmut Abele ja Helmut Leeb. "Gravitaatio- ja kvanttihäiriökokeita neutroneilla". New Journal of Physics 14, 055010 (2012). arXiv:1207.2953.
https:///doi.org/10/f3smc3
arXiv: 1207.2953
[18] Julen S. Pedernales, Gavin W. Morley ja Martin B. Plenio. "Liikkuva dynaaminen erotus aine-aaltointerferometriaan". Physical Review Letters 125, 023602 (2020). arXiv:1906.00835.
https:///doi.org/10/ghcp3t
arXiv: 1906.00835
[19] Thomas W. van de Kamp, Ryan J. Marshman, Sougato Bose ja Anupam Mazumdar. "Quantum Gravity Witness via Entanglement of Masses: Casimir Screening". Physical Review A 102, 062807 (2020). arXiv:2006.06931.
https:///doi.org/10/gm7w6x
arXiv: 2006.06931
[20] H. Pino, J. Prat-Camps, K. Sinha, BP Venkatesh ja O. Romero-Isart. "Suprajohtavan mikropallon piirissä oleva kvanttihäiriö". Quantum Science and Technology 3, 025001 (2018). arXiv:1603.01553.
https:///doi.org/10/ghfgt3
arXiv: 1603.01553
[21] Kansallinen korkean magneettikentän laboratorio. "Valitut tieteelliset julkaisut, jotka on luotu 100 Teslan monilaukaisumagneetissa tehdystä tutkimuksesta". Tekninen raportti. National High Magnetic Field Laboratory (2020). url: nationalmaglab.org/user-facilities/pulsed-field-facility/instruments-pff/100-tesla-multi-shot-magnet.
https:///nationalmaglab.org/user-facilities/pulsed-field-facility/instruments-pff/100-tesla-multi-shot-magnet
[22] JD Carrillo-Sánchez, JMC Plane, W. Feng, D. Nesvorný ja D. Janches. "Ilmakehään joutuvien kosmisten pölyhiukkasten koosta ja nopeusjakaumasta". Geophysical Research Letters 42, 6518–6525 (2015).
https:///doi.org/10/f7pw8f
[23] Matthew Dean Schwartz. "Kvanttikenttäteoria ja standardimalli". Cambridge University Press. New York (2014).
[24] Andrea Di Biagio (2022). koodi: AndreaDiBiagio/TimeDiscretenessExperimentPlots.
https:///github.com/AndreaDiBiagio/TimeDiscretenessExperimentPlots
[25] Oriol Romero-Isart. "Massiivisten esineiden kvantti superpositio ja romahdusmallit". Physical Review A 84, 052121 (2011). arXiv:1110.4495.
https:///doi.org/10/b8njfn
arXiv: 1110.4495
[26] Igor Pikovski, Magdalena Zych, Fabio Costa ja Caslav Brukner. "Universaali dekoherenssi gravitaatioajan dilataatiosta". Nature Physics 11, 668–672 (2015). arXiv:1311.1095.
https:///doi.org/10/5ds
arXiv: 1311.1095
[27] S. Bhagavantam ja DAAS Narayana Rao. "Timantin dielektrinen vakio". Nature 161, 729–729 (1948).
https:///doi.org/10/c5cb9c
[28] F. Nicastro, J. Kaastra, Y. Krongold, S. Borgani, E. Branchini, R. Cen, M. Dadina, CW Danforth, M. Elvis, F. Fiore ja muut. "Havaintoja kadonneista baryoneista lämpimässä ja kuumassa intergalaktisessa väliaineessa". Nature 558, 406–409 (2018). arXiv:1806.08395.
https:///doi.org/10/gkkwhr
arXiv: 1806.08395
[29] Katia M. Ferrière. "Galaksimme tähtienvälinen ympäristö". Reviews of Modern Physics 73, 1031–1066 (2001).
https:///doi.org/10/fghhgq
[30] G. Gabrielse, X. Fei, L. Orozco, R. Tjoelker, J. Haas, H. Kalinowsky, T. Trainor ja W. Kells. "Tuhanskertainen parannus mitattuun antiprotonimassaan". Physical Review Letters 65, 1317–1320 (1990).
https:///doi.org/10/bfxv3j
[31] G. Gabrielse. "Antiprotonin ja protonin vertailu ja tien avaaminen kylmälle antivedylle". Atomi-, molekyyli- ja optinen fysiikan edistyminen. Osa 45, sivut 1–39. Elsevier (2001).
https:///doi.org/10/g3q5
[32] Konrad Zuse. "Rechnender Raum (tilaa laskeva)". Schriften Zur Dataverarbeitung 1 (1969). url: philpapers.org/rec/ZUSRR.
https:///philpapers.org/rec/ZUSRR
[33] Ted Jacobson, Stefano Liberati ja David Mattingly. "Lorentzin rikkomus korkealla energialla: käsitteet, ilmiöt ja astrofysikaaliset rajoitteet". Annals of Physics 321, 150–196 (2006). arXiv:astro-ph/0505267.
https:///doi.org/10/bgp7t5
arXiv:astro-ph/0505267
[34] AA Abdo, M. Ackermann, M. Ajello, K. Asano, WB Atwood, M. Axelsson, L. Baldini, J. Ballet, G. Barbiellini, MG Baring ja muut. "Kvanttigravitaation vaikutuksista johtuva valonnopeuden vaihtelun rajoitus". Nature 462, 331–334 (2009).
https:///doi.org/10/dvftxs
[35] Giovanni Amelino-Camelia. "Suhteellisuusteorian tukipurske". Nature 462, 291–292 (2009).
https:///doi.org/10/dwrmk3
[36] Robert J. Nemiroff, Ryan Connolly, Justin Holmes ja Alexander B. Kostinski. "Fermin havaitsemien gammasädepurskeiden spektridispersion rajat". Physical Review Letters 108, 231103 (2012).
https:///doi.org/10/ggf4hv
[37] DP Rideout ja RD Sorkin. "Klassinen peräkkäinen kasvudynamiikka kausaalisille ryhmille". Physical Review D 61, 024002 (1999). arXiv:gr-qc/9904062.
https:///doi.org/10/bvxwn2
arXiv: GR-QC / 9904062
[38] Fay Dowker. "Syyjoukot ja aika-avaruuden syvä rakenne". Teoksessa Abhay Ashtekar, toimittaja, 100 Years of Relativity. Sivut 445-464. World Scientific (2005). arXiv:gr-qc/0508109.
arXiv: GR-QC / 0508109
[39] Rafael D. Sorkin. "Syyjoukot: Diskreetti painovoima (Huomioita Valdivian kesäkouluun)" (2003). arXiv:gr-qc/0309009.
arXiv: GR-QC / 0309009
[40] W. Pauli. "Die allgemeinen Prinzipien der Wellenmechanik". Julkaisussa H. Bethe, F. Hund, NF Mott, W. Pauli, A. Rubinowicz, G. Wentzel ja A. Smekal, toimittajat, Quantentheorie. Sivut 83-272. Springer Berlin Heidelberg, Berliini, Heidelberg (1933).
https:///doi.org/10/g3q4
[41] Eric A. Galapon. "Paulin lause ja kvanttikanoniset parit: rajatun, itseliittyvän aikaoperaattorin johdonmukaisuus, joka konjugoi kanonisesti Hamiltonin pistespektrin kanssa". Proceedings of the Royal Society of London. A-sarja: Mathematical, Physical and Engineering Sciences 458, 451–472 (2002). arXiv:quant-ph/9908033.
https:///doi.org/10/cd4dfw
arXiv: kvant-ph / 9908033
[42] Carlo Rovelli ja Lee Smolin. "Alueen ja tilavuuden diskreetti kvanttigravitaatiossa". Nuclear Physics B 442, 593-619 (1995). arXiv:gr-qc/9411005.
https:///doi.org/10/d9hbgk
arXiv: GR-QC / 9411005
[43] Bianca Dittrich ja Thomas Thiemann. "Ovatko Loop Quantum Gravityn geometristen operaattoreiden spektrit todella diskreettejä?". Journal of Mathematical Physics 50, 012503 (2009). arXiv:0708.1721.
https:///doi.org/10/ftvhfw
arXiv: 0708.1721
[44] Carlo Rovelli. "Kommentoi "Ovatko geometristen operaattoreiden spektrit Loop Quantum Gravityssä todella diskreettejä?" B. Dittrich ja T. Thiemann” (2007). arXiv:0708.2481.
arXiv: 0708.2481
[45] Carlo Rovelli ja Francesca Vidotto. "Kovarianttisilmukan kvanttipainovoima: alkeisjohdanto kvanttigravitaatioon ja spinfoam-teoriaan". Cambridge University Press. Cambridge (2014).
[46] Eugenio Bianchi. "Pituusoperaattori Loop Quantum Gravityssa". Nuclear Physics B 807, 591–624 (2009). arXiv:0806.4710.
https:///doi.org/10/bjt6r2
arXiv: 0806.4710
[47] Albert Einstein. "Über die von der molekularkinetischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen". Annalen der Physik 322, 549–560 (1905).
https:///doi.org/10/cbgg9j
[48] RA Millikan. "Uusi muunnos pilvimenetelmästä alkeissähkövarauksen ja sen todennäköisimmän arvon määrittämiseksi". The London, Edinburgh ja Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science 19, 209–228 (1910).
https:///doi.org/10/b2rgjz
[49] RA Millikan. "Perussähkövarauksesta ja Avogadro-vakiosta". Physical Review 2, 109–143 (1913).
https:///doi.org/10/bcbd4g
Viitattu
[1] Simone Rijavec, Matteo Carlesso, Angelo Bassi, Vlatko Vedral ja Chiara Marletto, "Dekoherenssivaikutukset painovoiman ei-klassismin testeissä", Uusi fysiikan lehti 23 4, 043040 (2021).
[2] Anne-Catherine de la Hamette, Viktoria Kabel, Esteban Castro-Ruiz ja Časlav Brukner, "Falling through masses in superposition: Quantum reference frames for indefinite metrics" arXiv: 2112.11473.
[3] Marios Christodoulou, Andrea Di Biagio, Markus Aspelmeyer, Časlav Brukner, Carlo Rovelli ja Richard Howl, "Paikallisesti välitetty takertuminen painovoiman kautta ensimmäisistä periaatteista", arXiv: 2202.03368.
[4] Carlo Rovelli, "Considerations on Quantum Gravity Phenomenology", Universe 7 11 439 (2021).
Yllä olevat sitaatit ovat peräisin SAO: n ja NASA: n mainokset (viimeksi päivitetty onnistuneesti 2022-10-06 11:28:20). Lista voi olla puutteellinen, koska kaikki julkaisijat eivät tarjoa sopivia ja täydellisiä viittaustietoja.
Ei voitu noutaa Crossref siteeratut tiedot viimeisen yrityksen aikana 2022-10-06 11:28:18: Ei voitu noutaa viittauksia 10.22331 / q-2022-10-06-826 mainittuihin tietoihin Crossrefiltä. Tämä on normaalia, jos DOI rekisteröitiin äskettäin.
Tämä kirja on julkaistu Quantum - lehdessä Creative Commons Nimeäminen 4.0 Kansainvälinen (CC BY 4.0) lisenssin. Tekijänoikeudet säilyvät alkuperäisillä tekijänoikeuksien haltijoilla, kuten tekijöillä tai heidän instituutioillaan.
