1Inštitut za kvantno optiko in kvantne informacije (IQOQI) Dunaj, Avstrijska akademija znanosti, Boltzmanngasse 3, A-1090 Dunaj, Avstrija
2Dunajski center za kvantno znanost in tehnologijo (VCQ), Fakulteta za fiziko, Univerza na Dunaju, Boltzmanngasse 5, A-1090 Dunaj, Avstrija
3Dipartimento di Fisica, La Sapienza Università di Roma, Piazzale Aldo Moro 5, Roma, Italija
4Aix-Marseille Univ, Université de Toulon, CNRS, CPT, Marseille, Francija
5Institute for Gravitation and the Cosmos, The Pennsylvania State University, University Park, Pennsylvania 16802, ZDA
6Osnovna raziskovalna skupnost za fiziko eV, Mariannenstraße 89, Leipzig, Nemčija
Se vam zdi ta članek zanimiv ali želite razpravljati? Zaslišite ali pustite komentar na SciRate.
Minimalizem
Čas na Planckovi lestvici ($sim 10^{-44},mathrm{s}$) je neraziskan fizični režim. Splošno prepričanje je, da bo raziskovanje Planckovega časa še dolgo ostalo nemogoča naloga. Kljub temu predlagamo eksperiment za testiranje diskretnosti časa na Planckovi lestvici in ocenjujemo, da ni daleč od trenutnih tehnoloških zmogljivosti.
Predstavljena slika: prostorsko-časovni pogled predlaganega poskusa. Majhna masa $m$ je podvržena od spina odvisni superpoziciji poti v gravitacijskem polju druge mase $M$. Obe veji kopičita razliko v fazi $deltaphi$ zaradi gravitacijske interakcije. V splošnem relativističnem smislu je razlika v fazi posledica razlike $deltatau$ v pravih časih vzdolž dveh tirnic: $deltaphi=frac{m}{m_P}frac{deltatau}{t_P},$ kjer sta $m_P$ in $ t_P$ sta Planckova masa oziroma Planckov čas. Če lahko $deltatau$ sprejme le končen nabor vrednosti, potem tudi $deltaphi$. Pokažemo, da pod nekaterimi predpostavkami obstaja vrsta eksperimentalnih parametrov, ki omogočajo zaznavanje hipotetične razdrobljenosti časa.
[Vgrajeni vsebina]
► BibTeX podatki
► Reference
[1] G. Edward Marti, Ross B. Hutson, Akihisa Goban, Sara L. Campbell, Nicola Poli in Jun Ye. "Slikovne optične frekvence z natančnostjo 100 $mu$Hz in ločljivostjo 1.1 $mu$m". Physical Review Letters 120, 103201 (2018). arXiv:1711.08540.
https:///doi.org/10/gc5sj2
arXiv: 1711.08540
[2] Garrett Wendel, Luis Martinez in Martin Bojowald. "Fizične posledice temeljnega časovnega obdobja". 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 in Gerard Milburn. "Priča zapletenosti vrtenja za kvantno gravitacijo". Physical Review Letters 119, 240401 (2017). arXiv:1707.06050.
https:///doi.org/10/gcsb22
arXiv: 1707.06050
[4] Chiara Marletto in Vlatko Vedral. "Gravitacijsko povzročena prepletenost med dvema masivnima delcema je zadosten dokaz kvantnih učinkov gravitacije." Physical Review Letters 119, 240402 (2017). arXiv:1707.06036.
https:///doi.org/10/gcsjgn
arXiv: 1707.06036
[5] Ryan J. Marshman, Anupam Mazumdar in Sougato Bose. “Lokalnost in zapletenost pri namiznem testiranju kvantne narave linearizirane gravitacije”. 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 in Tomasz Paterek. "Opazna kvantna prepletenost zaradi gravitacije". npj Kvantne informacije 6, 12 (2020). arXiv:1906.08808.
https:///doi.org/10/ggz5q7
arXiv: 1906.08808
[7] Sougato Bose. »Namizno testiranje kvantne narave gravitacije: predpostavke, posledice in praktične lastnosti predloga« (2020).
[8] Richard Howl, Vlatko Vedral, Devang Naik, Marios Christodoulou, Carlo Rovelli in Aditya Iyer. "Ne-Gaussovnost kot podpis kvantne teorije gravitacije". PRX Quantum 2, 010325 (2021). arXiv:2004.01189.
https:///doi.org/10/gkq6wg
arXiv: 2004.01189
[9] Markus Arndt in Klaus Hornberger. "Preizkušanje meja kvantno mehanskih superpozicij". 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 in J. Ignacio Cirac. "Proti kvantni superpoziciji živih organizmov". 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 in Jens Tüxen. "Interferenca valovanja snovi z delci, izbranimi iz molekularne knjižnice z masami, ki presegajo 10000 amu". Fizikalna kemija Chemical Physics 15, 14696 (2013). arXiv:1310.8343.
https:///doi.org/10/f3sqz8
arXiv: 1310.8343
[12] Marios Christodoulou in Carlo Rovelli. "O možnosti laboratorijskih dokazov za kvantno superpozicijo geometrij". Physics Letters B 792, 64–68 (2019). arXiv:1808.05842.
https:///doi.org/10/gj6ssc
arXiv: 1808.05842
[13] Marios Christodoulou in Carlo Rovelli. "O možnosti eksperimentalne detekcije diskretnosti časa". Meje v fiziki 8, 207 (2020). arXiv:1812.01542.
https:///doi.org/10/gj6ssf
arXiv: 1812.01542
[14] Sougato Bose in Gavin W. Morley. »Superpozicija snovi in vrtenja v vakuumskem eksperimentu (MASSIVE)« (2018). arXiv:1810.07045.
arXiv: 1810.07045
[15] Hadrien Chevalier, AJ Paige in MS Kim. "Pričevanje neklasične narave gravitacije v prisotnosti neznanih interakcij". Physical Review A 102, 022428 (2020). arXiv:2005.13922.
https:///doi.org/10/ghcmzz
arXiv: 2005.13922
[16] R. Colella, AW Overhauser in SA Werner. “Opazovanje gravitacijsko povzročene kvantne interference”. Physical Review Letters 34, 1472–1474 (1975).
https:///doi.org/10/dktp8g
[17] Hartmut Abele in Helmut Leeb. "Poskusi gravitacije in kvantne interference z nevtroni". 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 in Martin B. Plenio. "Gibalno dinamično ločevanje za interferometrijo snov-val". 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 in Anupam Mazumdar. "Priča kvantne gravitacije prek prepletanja mas: pregled Casimirja". 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 in O. Romero-Isart. "Kvantna interferenca superprevodne mikrosfere na čipu". Kvantna znanost in tehnologija 3, 025001 (2018). arXiv:1603.01553.
https:///doi.org/10/ghfgt3
arXiv: 1603.01553
[21] Nacionalni laboratorij za visoko magnetno polje. "Izbrane znanstvene publikacije, ustvarjene na podlagi raziskav, izvedenih na 100 Tesla večkratnem magnetu". Tehnično poročilo. Nacionalni laboratorij za visoko magnetno polje (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 in D. Janches. "O velikosti in porazdelitvi hitrosti kozmičnih prašnih delcev, ki vstopajo v ozračje". Geophysical Research Letters 42, 6518–6525 (2015).
https:///doi.org/10/f7pw8f
[23] Matthew Dean Schwartz. “Kvantna teorija polja in standardni model”. Cambridge University Press. New York (2014).
[24] Andrea Di Biagio (2022). koda: AndreaDiBiagio/TimeDiscretenessExperimentPlots.
https:///github.com/AndreaDiBiagio/TimeDiscretenessExperimentPlots
[25] Oriol Romero-Isart. “Kvantna superpozicija masivnih objektov in modeli kolapsa”. Physical Review A 84, 052121 (2011). arXiv:1110.4495.
https:///doi.org/10/b8njfn
arXiv: 1110.4495
[26] Igor Pikovski, Magdalena Zych, Fabio Costa in Caslav Brukner. "Univerzalna dekoherenca zaradi gravitacijske dilatacije časa". Nature Physics 11, 668–672 (2015). arXiv:1311.1095.
https:///doi.org/10/5ds
arXiv: 1311.1095
[27] S. Bhagavantam in DAAS Narayana Rao. "Dielektrična konstanta diamanta". Narava 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 in drugi. "Opazovanja manjkajočih barionov v toplo-vročem medgalaktičnem mediju". Narava 558, 406–409 (2018). arXiv:1806.08395.
https:///doi.org/10/gkkwhr
arXiv: 1806.08395
[29] Katia M. Ferrière. "Medzvezdno okolje naše galaksije". 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 in W. Kells. "Tisočkratno izboljšanje izmerjene antiprotonske mase". Physical Review Letters 65, 1317–1320 (1990).
https:///doi.org/10/bfxv3j
[31] G. Gabrielse. "Primerjava antiprotona in protona ter odpiranje poti do hladnega antivodika". Napredek v atomski, molekularni in optični fiziki. Zvezek 45, strani 1–39. Elsevier (2001).
https:///doi.org/10/g3q5
[32] Konrad Zuse. “Rechnender Raum (Računanje prostora)”. Schriften Zur Dataverarbeitung 1 (1969). url: philpapers.org/rec/ZUSRR.
https:///philpapers.org/rec/ZUSRR
[33] Ted Jacobson, Stefano Liberati in David Mattingly. "Lorentzova kršitev pri visoki energiji: koncepti, pojavi in astrofizikalne omejitve". 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 in drugi. "Omejitev variacije hitrosti svetlobe, ki izhaja iz učinkov kvantne gravitacije". Narava 462, 331–334 (2009).
https:///doi.org/10/dvftxs
[35] Giovanni Amelino-Camelia. "Izbruh podpore relativnosti". Nature 462, 291–292 (2009).
https:///doi.org/10/dwrmk3
[36] Robert J. Nemiroff, Ryan Connolly, Justin Holmes in Alexander B. Kostinski. "Meje spektralne disperzije izbruhov žarkov gama, ki jih zazna Fermi". Physical Review Letters 108, 231103 (2012).
https:///doi.org/10/ggf4hv
[37] DP Rideout in RD Sorkin. “Klasična zaporedna dinamika rasti za vzročne nize”. Physical Review D 61, 024002 (1999). arXiv:gr-qc/9904062.
https:///doi.org/10/bvxwn2
arXiv: gr-qc / 9904062
[38] Fay Dowker. "Vzročni nizi in globoka struktura prostora-časa". V Abhayu Ashtekarju, uredniku, 100 let relativnosti. Strani 445–464. World Scientific (2005). arXiv:gr-qc/0508109.
arXiv: gr-qc / 0508109
[39] Rafael D. Sorkin. »Vzročni sklopi: diskretna gravitacija (zapiski za poletno šolo v Valdivii)« (2003). arXiv:gr-qc/0309009.
arXiv: gr-qc / 0309009
[40] W. Pauli. “Die allgemeinen Prinzipien der Wellenmechanik”. V H. Bethe, F. Hund, NF Mott, W. Pauli, A. Rubinowicz, G. Wentzel in A. Smekal, uredniki, Quantentheorie. Strani 83–272. Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg (1933).
https:///doi.org/10/g3q4
[41] Eric A. Galapon. “Paulijev izrek in kvantni kanonični pari: doslednost omejenega, samoadjungiranega časovnega operatorja, ki je kanonično konjugiran na hamiltonian z nepraznim točkastim spektrom”. Zbornik Kraljeve družbe v Londonu. Serija A: Matematične, fizikalne in inženirske vede 458, 451–472 (2002). arXiv:quant-ph/9908033.
https:///doi.org/10/cd4dfw
arXiv: kvant-ph / 9908033
[42] Carlo Rovelli in Lee Smolin. "Diskretnost površine in prostornine v kvantni gravitaciji". Jedrska fizika B 442, 593–619 (1995). arXiv:gr-qc/9411005.
https:///doi.org/10/d9hbgk
arXiv: gr-qc / 9411005
[43] Bianca Dittrich in Thomas Thiemann. "Ali so spektri geometrijskih operaterjev v Loop Quantum Gravity res diskretni?". Journal of Mathematical Physics 50, 012503 (2009). arXiv:0708.1721.
https:///doi.org/10/ftvhfw
arXiv: 0708.1721
[44] Carlo Rovelli. “Komentar na “Ali so spektri geometrijskih operaterjev v Loop Quantum Gravity res diskretni?” B. Dittrich in T. Thiemann« (2007). arXiv:0708.2481.
arXiv: 0708.2481
[45] Carlo Rovelli in Francesca Vidotto. »Kvantna gravitacija kovariantne zanke: osnovni uvod v kvantno gravitacijo in teorijo spinfoama«. Cambridge University Press. Cambridge (2014).
[46] Eugenio Bianchi. “Operator dolžine v Loop Quantum Gravity”. Jedrska fizika 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. “Nova modifikacija oblačne metode določanja osnovnega električnega naboja in najverjetnejše vrednosti tega naboja”. London, Edinburgh in Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science 19, 209–228 (1910).
https:///doi.org/10/b2rgjz
[49] RA Millikan. "O osnovnem električnem naboju in Avogadrovi konstanti". Physical Review 2, 109–143 (1913).
https:///doi.org/10/bcbd4g
Navedel
[1] Simone Rijavec, Matteo Carlesso, Angelo Bassi, Vlatko Vedral in Chiara Marletto, »Dekoherenčni učinki pri neklasičnih testih gravitacije«, Nov časopis za fiziko 23 4, 043040 (2021).
[2] Anne-Catherine de la Hamette, Viktoria Kabel, Esteban Castro-Ruiz in 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 in Richard Howl, »Lokalno posredovano zapletanje skozi gravitacijo iz prvih principov«, arXiv: 2202.03368.
[4] Carlo Rovelli, "Premisleki o fenomenologiji kvantne gravitacije", Vesolje 7 11, 439 (2021).
Zgornji citati so iz SAO / NASA ADS (zadnjič posodobljeno 2022-10-06 11:28:20). Seznam je morda nepopoln, saj vsi založniki ne dajejo ustreznih in popolnih podatkov o citiranju.
Pridobitve ni bilo mogoče Crossref citirani podatki med zadnjim poskusom 2022-10-06 11:28:18: Citiranih podatkov za 10.22331 / q-2022-10-06-826 od Crossrefa ni bilo mogoče pridobiti. To je normalno, če je bil DOI registriran pred kratkim.
Ta dokument je objavljen v Quantumu pod Priznanje avtorstva Creative Commons 4.0 International (CC BY 4.0) licenca. Avtorske pravice ostajajo pri izvirnih imetnikih avtorskih pravic, kot so avtorji ali njihove ustanove.
