1Institute for Quantum Optics and Quantum Information (IQOQI) Wiedeń, Austriacka Akademia Nauk, Boltzmanngasse 3, A-1090 Wiedeń, Austria
2Vienna Centre for Quantum Science and Technology (VCQ), Wydział Fizyki Uniwersytetu Wiedeńskiego, Boltzmanngasse 5, A-1090 Wiedeń, Austria
3Dipartimento di Fisica, La Sapienza Università di Roma, Piazzale Aldo Moro 5, Roma, Włochy
4Aix-Marseille Univ, Université de Toulon, CNRS, CPT, Marsylia, Francja
5Instytut Grawitacji i Kosmosu, Uniwersytet Stanowy Pensylwanii, Park Uniwersytecki, Pensylwania 16802, USA
6Basic Research Community for Physics eV, Mariannenstraße 89, Lipsk, Niemcy
Czy ten artykuł jest interesujący czy chcesz dyskutować? Napisz lub zostaw komentarz do SciRate.
Abstrakcyjny
Czas w skali Plancka ($sim 10^{-44},mathrm{s}$) to niezbadany reżim fizyczny. Powszechnie uważa się, że sondowanie czasu Plancka na długo pozostanie zadaniem niemożliwym do wykonania. Proponujemy jednak eksperyment, aby przetestować dyskretność czasu w skali Plancka i oszacować, że nie odbiega ona daleko od obecnych możliwości technologicznych.
Wyróżniony obraz: Widok czasoprzestrzenny proponowanego eksperymentu. Mała masa $m$ podlega zależnej od spinu superpozycji torów w polu grawitacyjnym innej masy $M$. Dwie gałęzie kumulują różnicę w fazie $deltaphi$ z powodu oddziaływania grawitacyjnego. Mówiąc ogólnie relatywistycznie, różnica faz wynika z różnicy $deltatau$ w odpowiednich czasach wzdłuż dwóch trajektorii: $deltaphi=frac{m}{m_P}frac{deltatau}{t_P},$ gdzie $m_P$ i $ t_P$ to odpowiednio masa Plancka i czas Plancka. Jeśli $deltatau$ może przyjmować tylko skończony zbiór wartości, to podobnie $deltaphi$. Pokazujemy, że przy pewnych założeniach istnieje szereg parametrów eksperymentalnych, które pozwalają wykryć hipotetyczną ziarnistość czasu.
[Osadzone treści]
► Dane BibTeX
► Referencje
[1] G. Edward Marti, Ross B. Hutson, Akihisa Goban, Sara L. Campbell, Nicola Poli i Jun Ye. „Obrazowanie częstotliwości optycznych z precyzją 100 $mu$Hz i rozdzielczością 1.1 $mu$m”. Listy przeglądu fizycznego 120, 103201 (2018). arXiv:1711.08540.
https:///doi.org/10/gc5sj2
arXiv: 1711.08540
[2] Garretta Wendela, Luisa Martineza i Martina Bojowalda. „Fizyczne implikacje podstawowego okresu czasu”. Listy przeglądu fizycznego 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 i Gerard Milburn. „Świadek splątania spinowego dla grawitacji kwantowej”. Listy przeglądu fizycznego 119, 240401 (2017). arXiv:1707.06050.
https:///doi.org/10/gcsb22
arXiv: 1707.06050
[4] Chiara Marletto i Vlatko Vedral. „Indukowane grawitacyjnie splątanie dwóch masywnych cząstek jest wystarczającym dowodem na kwantowe efekty w grawitacji”. Listy przeglądu fizycznego 119, 240402 (2017). arXiv:1707.06036.
https:///doi.org/10/gcsjgn
arXiv: 1707.06036
[5] Ryan J. Marshman, Anupam Mazumdar i Sougato Bose. „Lokalizacja i splątanie w testach stołowych kwantowej natury zlinearyzowanej grawitacji”. Przegląd fizyczny A 101, 052110 (2020). arXiv:1907.01568.
https:///doi.org/10/gm7w6z
arXiv: 1907.01568
[6] Tanjung Krisnanda, Guo Yao Tham, Mauro Paternostro i Tomasz Paterek. „Obserwowalne splątanie kwantowe spowodowane grawitacją”. npj Quantum Information 6, 12 (2020). arXiv:1906.08808.
https:///doi.org/10/ggz5q7
arXiv: 1906.08808
[7] Sougato Bose. „Testowanie stołowe kwantowej natury grawitacji: założenia, implikacje i praktyczność propozycji” (2020).
[8] Richard Howl, Vlatko Vedral, Devang Naik, Marios Christodoulou, Carlo Rovelli i Aditya Iyer. „Niegaussowskość jako sygnatura kwantowej teorii grawitacji”. PRX Quantum 2, 010325 (2021). arXiv:2004.01189.
https:///doi.org/10/gkq6wg
arXiv: 2004.01189
[9] Markusa Arndta i Klausa Hornbergera. „Testowanie granic superpozycji mechaniki kwantowej”. Fizyka przyrody 10, 271–277 (2014). arXiv:1410.0270.
https:///doi.org/10/f3sqz7
arXiv: 1410.0270
[10] Oriol Romero-Isart, Mathieu L. Juan, Romain Quidant i J. Ignacio Cirac. „W kierunku superpozycji kwantowej żywych organizmów”. 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 i Jens Tüxen. „Interferencja falowo-materii z cząstkami wybranymi z biblioteki molekularnej o masach przekraczających 10000 amu”. Chemia fizyczna Fizyka chemiczna 15, 14696 (2013). arXiv:1310.8343.
https:///doi.org/10/f3sqz8
arXiv: 1310.8343
[12] Marios Christodoulou i Carlo Rovelli. „O możliwości dowodów laboratoryjnych na kwantową superpozycję geometrii”. Fizyka Letters B 792, 64–68 (2019). arXiv:1808.05842.
https:///doi.org/10/gj6ssc
arXiv: 1808.05842
[13] Marios Christodoulou i Carlo Rovelli. „O możliwości eksperymentalnego wykrycia dyskretności czasu”. Granice w fizyce 8, 207 (2020). arXiv:1812.01542.
https:///doi.org/10/gj6ssf
arXiv: 1812.01542
[14] Sougato Bose i Gavin W. Morley. „Superpozycja materii i spinu w eksperymencie próżniowym (MASSIVE)” (2018). arXiv:1810.07045.
arXiv: 1810.07045
[15] Hadrien Chevalier, AJ Paige i MS Kim. „Bycie świadkiem nieklasycznej natury grawitacji w obecności nieznanych interakcji”. Przegląd fizyczny A 102, 022428 (2020). arXiv:2005.13922.
https:///doi.org/10/ghcmzz
arXiv: 2005.13922
[16] R. Colella, AW Overhauser i SA Werner. „Obserwacja indukowanej grawitacyjnie interferencji kwantowej”. Listy przeglądu fizycznego 34, 1472–1474 (1975).
https:///doi.org/10/dktp8g
[17] Hartmuta Abele i Helmuta Leeba. „Eksperymenty z grawitacją i interferencją kwantową z neutronami”. 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 i Martin B. Plenio. „Motion Dynamical Decoupling dla interferometrii materia-fala”. Listy przeglądu fizycznego 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 i Anupam Mazumdar. „Świadek grawitacji kwantowej poprzez splątanie mas: badanie przesiewowe Casimira”. Przegląd fizyczny 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 i O. Romero-Isart. „Interferencja kwantowa na chipie mikrosfery nadprzewodzącej”. Nauka i technologia kwantowa 3, 025001 (2018). arXiv:1603.01553.
https:///doi.org/10/ghfgt3
arXiv: 1603.01553
[21] Narodowe Laboratorium Silnych Pól Magnetycznych. „Wybrane publikacje naukowe wygenerowane na podstawie badań przeprowadzonych w magnesie Multi-Shot o mocy 100 tesli”. Raport techniczny. Narodowe Laboratorium Silnych Pól Magnetycznych (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 i D. Janches. „O wielkości i rozkładzie prędkości cząstek pyłu kosmicznego przedostających się do atmosfery”. Listy z badań geofizycznych 42, 6518–6525 (2015).
https:///doi.org/10/f7pw8f
[23] Mateusza Deana Schwartza. „Kwantowa teoria pola i model standardowy”. Wydawnictwo Uniwersytetu Cambridge. Nowy Jork (2014).
[24] Andrea Di Biagio (2022). kod: AndreaDiBiagio/TimeDiscretenessExperimentPlots.
https:///github.com/AndreaDiBiagio/TimeDiscretenessExperimentPlots
[25] Oriol Romero-Isart. „Kwantowa superpozycja masywnych obiektów i modele kolapsu”. Przegląd fizyczny A 84, 052121 (2011). arXiv:1110.4495.
https:///doi.org/10/b8njfn
arXiv: 1110.4495
[26] Igor Pikowski, Magdalena Zych, Fabio Costa i Caslav Brukner. „Uniwersalna dekoherencja spowodowana grawitacyjną dylatacją czasu”. Fizyka przyrody 11, 668–672 (2015). arXiv:1311.1095.
https:///doi.org/10/5ds
arXiv: 1311.1095
[27] S. Bhagavantam i DAAS Narayana Rao. „Stała dielektryczna diamentu”. Natura 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 i inni. „Obserwacje brakujących barionów w ciepło-gorącym ośrodku międzygalaktycznym”. Przyroda 558, 406–409 (2018). arXiv:1806.08395.
https:///doi.org/10/gkkwhr
arXiv: 1806.08395
[29] Katia M. Ferriere. „Środowisko międzygwiezdne naszej galaktyki”. Recenzje współczesnej fizyki 73, 1031–1066 (2001).
https:///doi.org/10/fghhgq
[30] G. Gabrielse, X. Fei, L. Orozco, R. Tjoelker, J. Haas, H. Kalinowsky, T. Trainor i W. Kells. „Tysiąckrotna poprawa zmierzonej masy antyprotonu”. Listy przeglądu fizycznego 65, 1317–1320 (1990).
https:///doi.org/10/bfxv3j
[31] G. Gabrielse. „Porównanie antyprotonu i protonu oraz otwarcie drogi do zimnego antywodoru”. W postępach w fizyce atomowej, molekularnej i optycznej . Tom 45, strony 1–39. Elsevier (2001).
https:///doi.org/10/g3q5
[32] Konrad Zuza. „Rechnender Raum (obliczanie przestrzeni)”. Schriften Zur Dataverarbeitung 1 (1969). url: philpapers.org/rec/ZUSRR.
https:///philpapers.org/rec/ZUSRR
[33] Teda Jacobsona, Stefano Liberati i Davida Mattingly'ego. „Naruszenie Lorentza przy wysokich energiach: koncepcje, zjawiska i ograniczenia astrofizyczne”. 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 i inni. „Ograniczenie zmienności prędkości światła wynikającej z efektów grawitacji kwantowej”. Przyroda 462, 331–334 (2009).
https:///doi.org/10/dvftxs
[35] Giovanni Amelino-Camelia. „Wybuch poparcia dla teorii względności”. Przyroda 462, 291–292 (2009).
https:///doi.org/10/dwrmk3
[36] Robert J. Nemiroff, Ryan Connolly, Justin Holmes i Alexander B. Kostinski. „Granice dyspersji widmowej z rozbłysków promieniowania gamma wykrytych przez Fermiego”. Listy przeglądu fizycznego 108, 231103 (2012).
https:///doi.org/10/ggf4hv
[37] DP Rideout i RD Sorkin. „Klasyczna sekwencyjna dynamika wzrostu dla zbiorów przyczynowych”. Przegląd fizyczny D 61, 024002 (1999). arXiv:gr-qc/9904062.
https:///doi.org/10/bvxwn2
arXiv: gr-qc / 9904062
[38] Fay Dowker. „Zbiory przyczynowe i głęboka struktura czasoprzestrzeni”. W Abhay Ashtekar, redaktor, 100 lat teorii względności. Strony 445–464. Świat naukowy (2005). arXiv:gr-qc/0508109.
arXiv: gr-qc / 0508109
[39] Rafael D. Sorkin. „Zestawy przyczynowe: grawitacja dyskretna (uwagi do letniej szkoły Valdivia)” (2003). arXiv:gr-qc/0309009.
arXiv: gr-qc / 0309009
[40] W. Pauli. „Die allgemeinen Prinzipien der Wellenmechanik”. W: H. Bethe, F. Hund, NF Mott, W. Pauli, A. Rubinowicz, G. Wentzel i A. Smekal, wyd. Quantentheorie. Strony 83–272. Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg (1933).
https:///doi.org/10/g3q4
[41] Eric A. Galapon. „Twierdzenie Pauliego i kwantowe pary kanoniczne: spójność ograniczonego, samosprzężonego operatora czasu kanonicznie sprzężonego z hamiltonianem z niepustym widmem punktowym”. Postępowanie Royal Society of London. Seria A: Nauki matematyczne, fizyczne i inżynierskie 458, 451–472 (2002). arXiv:kwant-ph/9908033.
https:///doi.org/10/cd4dfw
arXiv: quant-ph / 9908033
[42] Carlo Rovelli i Lee Smolin. „Dyskretność powierzchni i objętości w grawitacji kwantowej”. Fizyka jądrowa B 442, 593–619 (1995). arXiv:gr-qc/9411005.
https:///doi.org/10/d9hbgk
arXiv: gr-qc / 9411005
[43] Bianca Dittrich i Thomas Thiemann. „Czy widma operatorów geometrycznych w Loop Quantum Gravity są naprawdę dyskretne?”. Journal of Mathematical Physics 50, 012503 (2009). arXiv:0708.1721.
https:///doi.org/10/ftvhfw
arXiv: 0708.1721
[44] Carlo Rovelli. „Komentarz do „Czy widma operatorów geometrycznych w Loop Quantum Gravity są naprawdę dyskretne?” B. Dittricha i T. Thiemanna” (2007). arXiv:0708.2481.
arXiv: 0708.2481
[45] Carlo Rovelli i Francesca Vidotto. „Kowariantna grawitacja kwantowa w pętli: elementarne wprowadzenie do teorii grawitacji kwantowej i spinfoam”. Wydawnictwo Uniwersytetu Cambridge. Cambridge (2014).
[46] Eugeniusz Bianchi. „Operator długości w Loop Quantum Gravity”. Fizyka jądrowa B 807, 591–624 (2009). arXiv:0806.4710.
https:///doi.org/10/bjt6r2
arXiv: 0806.4710
[47] Alberta Einsteina. „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. „Nowa modyfikacja chmurowej metody wyznaczania elementarnego ładunku elektrycznego i najbardziej prawdopodobnej wartości tego ładunku”. The London, Edinburgh i Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science 19, 209–228 (1910).
https:///doi.org/10/b2rgjz
[49] RA Millikan. „O elementarnym ładunku elektrycznym i stałej Avogadro”. Przegląd fizyczny 2, 109–143 (1913).
https:///doi.org/10/bcbd4g
Cytowany przez
[1] Simone Rijavec, Matteo Carlesso, Angelo Bassi, Vlatko Vedral i Chiara Marletto, „Efekty dekoherencji w nieklasycznych testach grawitacji”, Nowy Dziennik Fizyki 23 4, 043040 (2021).
[2] Anne-Catherine de la Hamette, Viktoria Kabel, Esteban Castro-Ruiz i Časlav Brukner, „Upadek przez masy w superpozycji: kwantowe ramy odniesienia dla nieokreślonych metryk”, arXiv: 2112.11473.
[3] Marios Christodoulou, Andrea Di Biagio, Markus Aspelmeyer, Časlav Brukner, Carlo Rovelli i Richard Howl, „Lokalnie zapośredniczone uwikłanie poprzez grawitację od pierwszych zasad”, arXiv: 2202.03368.
[4] Carlo Rovelli, „Rozważania na temat fenomenologii grawitacji kwantowej”, Wszechświat 7 11, 439 (2021).
Powyższe cytaty pochodzą z Reklamy SAO / NASA (ostatnia aktualizacja pomyślnie 2022-10-06 11:28:20). Lista może być niekompletna, ponieważ nie wszyscy wydawcy podają odpowiednie i pełne dane cytowania.
Nie można pobrać Przywołane przez Crossref dane podczas ostatniej próby 2022-10-06 11:28:18: Nie można pobrać cytowanych danych dla 10.22331 / q-2022-10-06-826 z Crossref. Jest to normalne, jeśli DOI zostało niedawno zarejestrowane.
Niniejszy artykuł opublikowano w Quantum pod Creative Commons Uznanie autorstwa 4.0 Międzynarodowe (CC BY 4.0) licencja. Prawa autorskie należą do pierwotnych właścicieli praw autorskich, takich jak autorzy lub ich instytucje.
