1Viện Quang lượng tử và Thông tin Lượng tử (IQOQI) Viên, Viện Hàn lâm Khoa học Áo, Boltzmanngasse 3, A-1090 Viên, Áo
2Trung tâm Khoa học và Công nghệ Lượng tử (VCQ) Viên, Khoa Vật lý, Đại học Viên, Boltzmanngasse 5, A-1090 Viên, Áo
3Dipartimento di Fisica, La Sapienza Università di Roma, Piazzale Aldo Moro 5, Roma, Ý
4Đại học Aix-Marseille, Đại học Toulon, CNRS, CPT, Marseille, Pháp
5Viện hấp dẫn và vũ trụ, Đại học Bang Pennsylvania, University Park, Pennsylvania 16802, Hoa Kỳ
6Cộng đồng Nghiên cứu Cơ bản về Vật lý eV, Mariannnenstraße 89, Leipzig, Đức
Tìm bài báo này thú vị hay muốn thảo luận? Scite hoặc để lại nhận xét về SciRate.
Tóm tắt
Thời gian ở thang đo Planck ($sim 10^{-44},mathrm{s}$) là một chế độ vật lý chưa được khám phá. Nhiều người tin rằng việc thăm dò thời gian Planck sẽ vẫn là một nhiệm vụ bất khả thi trong một thời gian dài. Tuy nhiên, chúng tôi đề xuất một thí nghiệm để kiểm tra tính rời rạc của thời gian ở thang đo Planck và ước tính rằng nó không xa rời khả năng công nghệ hiện tại.
Hình ảnh nổi bật: Chế độ xem không thời gian của thí nghiệm được đề xuất. Một khối lượng nhỏ $m$ trải qua sự chồng chất quỹ đạo phụ thuộc vào spin trong trường hấp dẫn của một khối lượng $M$ khác. Hai nhánh tích lũy sự khác biệt về pha $deltaphi$ do tương tác hấp dẫn. Theo thuật ngữ tương đối tổng quát, sự khác biệt về pha là do sự khác biệt $deltatau$ trong các thời điểm thích hợp dọc theo hai quỹ đạo: $deltaphi=frac{m}{m_P}frac{deltatau}{t_P},$ trong đó $m_P$ và $ t_P$ lần lượt là khối lượng Planck và thời gian Planck. Nếu $deltatau$ chỉ có thể nhận một tập hữu hạn các giá trị, thì $deltaphi$ cũng vậy. Chúng tôi chỉ ra rằng, theo một số giả định, tồn tại một loạt các tham số thử nghiệm cho phép phát hiện mức độ chi tiết giả định của thời gian.
[Nhúng nội dung]
► Dữ liệu BibTeX
► Tài liệu tham khảo
[1] G. Edward Marti, Ross B. Hutson, Akihisa Goban, Sara L. Campbell, Nicola Poli và Jun Ye. “Hình ảnh tần số quang học với độ chính xác 100 $mu$Hz và độ phân giải 1.1 $mu$m”. Thư đánh giá vật lý 120, 103201 (2018). arXiv:1711.08540.
https:///doi.org/10/gc5sj2
arXiv: 1711.08540
[2] Garrett Wendel, Luis Martinez và Martin Bojowald. “Ý nghĩa vật lý của một khoảng thời gian cơ bản”. Thư đánh giá vật lý 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 và Gerard Milburn. “Một nhân chứng về sự vướng víu spin cho lực hấp dẫn lượng tử”. Thư đánh giá vật lý 119, 240401 (2017). arXiv:1707.06050.
https:///doi.org/10/gcsb22
arXiv: 1707.06050
[4] Chiara Marletto và Vlatko Vedral. “Sự vướng víu do hấp dẫn gây ra giữa hai hạt có khối lượng lớn là bằng chứng đầy đủ về hiệu ứng lượng tử trong lực hấp dẫn”. Thư đánh giá vật lý 119, 240402 (2017). arXiv:1707.06036.
https:///doi.org/10/gcsjgn
arXiv: 1707.06036
[5] Ryan J. Marshman, Anupam Mazumdar và Sougato Bose. “Tính cục bộ và sự vướng víu trong thử nghiệm trên bảng về bản chất lượng tử của lực hấp dẫn tuyến tính hóa”. Đánh giá vật lý A 101, 052110 (2020). arXiv:1907.01568.
https:///doi.org/10/gm7w6z
arXiv: 1907.01568
[6] Tanjung Krisnanda, Guo Yao Tham, Mauro Paternostro và Tomasz Paterek. “Có thể quan sát được sự vướng víu lượng tử do lực hấp dẫn”. Thông tin lượng tử npj 6, 12 (2020). arXiv:1906.08808.
https:///doi.org/10/ggz5q7
arXiv: 1906.08808
[7] Sougato Bose. “Thử nghiệm trên bàn về bản chất lượng tử của lực hấp dẫn: Các giả định, hàm ý và tính thực tiễn của một đề xuất” (2020).
[8] Richard Howl, Vlatko Vedral, Devang Naik, Marios Christodoulou, Carlo Rovelli và Aditya Iyer. “Tính phi Gaussian như một dấu hiệu của lý thuyết lượng tử về lực hấp dẫn”. PRX Lượng tử 2, 010325 (2021). arXiv:2004.01189.
https:///doi.org/10/gkq6wg
arXiv: 2004.01189
[9] Markus Arndt và Klaus Hornberger. “Kiểm tra giới hạn của sự chồng chất cơ học lượng tử”. Vật lý Tự nhiên 10, 271–277 (2014). arXiv:1410.0270.
https:///doi.org/10/f3sqz7
arXiv: 1410.0270
[10] Oriol Romero-Isart, Mathieu L. Juan, Romain Quidant và J. Ignacio Cirac. “Hướng tới sự chồng chất lượng tử của các sinh vật sống”. Tạp chí Vật lý mới số 12, 033015 (2010). arXiv:0909.1469.
https:///doi.org/10/cbr7wn
arXiv: 0909.1469
[11] Sandra Eibenberger, Stefan Gerlich, Markus Arndt, Thị trưởng Marcel và Jens Tüxen. “Giao thoa sóng vật chất với các hạt được chọn từ thư viện phân tử có khối lượng vượt quá 10000 amu”. Hóa lý Vật lý hóa học 15, 14696 (2013). arXiv:1310.8343.
https:///doi.org/10/f3sqz8
arXiv: 1310.8343
[12] Marios Christodoulou và Carlo Rovelli. “Về khả năng có bằng chứng trong phòng thí nghiệm về sự chồng chất lượng tử của hình học”. Chữ vật lý B 792, 64–68 (2019). arXiv:1808.05842.
https:///doi.org/10/gj6ssc
arXiv: 1808.05842
[13] Marios Christodoulou và Carlo Rovelli. “Về khả năng phát hiện bằng thực nghiệm sự rời rạc của thời gian”. Biên giới trong Vật lý 8, 207 (2020). arXiv:1812.01542.
https:///doi.org/10/gj6ssf
arXiv: 1812.01542
[14] Sougato Bose và Gavin W. Morley. “Chồng chất vật chất và spin trong thí nghiệm chân không (MASSIVE)” (2018). arXiv:1810.07045.
arXiv: 1810.07045
[15] Hadrien Chevalier, AJ Paige và MS Kim. “Chứng kiến bản chất phi cổ điển của lực hấp dẫn khi có những tương tác chưa biết”. Đánh giá vật lý A 102, 022428 (2020). arXiv:2005.13922.
https:///doi.org/10/ghcmzz
arXiv: 2005.13922
[16] R. Colella, AW Overhauser và SA Werner. “Quan sát sự giao thoa lượng tử do hấp dẫn gây ra”. Thư đánh giá vật lý 34, 1472–1474 (1975).
https:///doi.org/10/dktp8g
[17] Hartmut Abele và Helmut Leeb. “Thí nghiệm hấp dẫn và giao thoa lượng tử với neutron”. Tạp chí Vật lý mới số 14, 055010 (2012). arXiv:1207.2953.
https:///doi.org/10/f3smc3
arXiv: 1207.2953
[18] Julen S. Pedernales, Gavin W. Morley và Martin B. Plenio. “Sự tách rời động lực chuyển động cho phép đo giao thoa sóng vật chất”. Thư đánh giá vật lý 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 và Anupam Mazumdar. “Chứng minh lực hấp dẫn lượng tử thông qua sự vướng víu của khối lượng: Sàng lọc Casimir”. Đánh giá vật lý A 102, 062807 (2020). arXiv:2006.06931.
https:///doi.org/10/gm7w6x
arXiv: 2006.06931
[20] H. Pino, J. Prat-Camp, K. Sinha, BP Venkatesh và O. Romero-Isart. “Giao thoa lượng tử trên chip của kính hiển vi siêu dẫn”. Khoa học và Công nghệ Lượng tử 3, 025001 (2018). arXiv:1603.01553.
https:///doi.org/10/ghfgt3
arXiv: 1603.01553
[21] Phòng thí nghiệm từ trường cao quốc gia. “Các ấn phẩm khoa học chọn lọc được tạo ra từ nghiên cứu được thực hiện trên nam châm bắn nhiều lần 100 Tesla”. Tường trình kỹ thuật. Phòng thí nghiệm từ trường cao quốc gia (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 và D. Janches. “Về kích thước và sự phân bố vận tốc của các hạt bụi vũ trụ đi vào khí quyển”. Thư nghiên cứu địa vật lý 42, 6518–6525 (2015).
https:///doi.org/10/f7pw8f
[23] Matthew Dean Schwartz. “Lý thuyết trường lượng tử và mô hình chuẩn”. Nhà xuất bản Đại học Cambridge. New York (2014).
[24] Andrea Di Biagio (2022). mã: AndreaDiBiagio/TimeDiscretnessExperimentPlots.
https:///github.com/AndreaDiBiagio/TimeDiscretnessExperimentPlots
[25] Oriol Romero-Isart. “Sự chồng chất lượng tử của các vật thể có khối lượng lớn và các mô hình sụp đổ”. Đánh giá vật lý A 84, 052121 (2011). arXiv:1110.4495.
https:///doi.org/10/b8njfn
arXiv: 1110.4495
[26] Igor Pikovski, Magdalena Zych, Fabio Costa và Caslav Brukner. “Sự mất kết hợp phổ quát do sự giãn nở thời gian hấp dẫn”. Vật lý Tự nhiên 11, 668–672 (2015). arXiv:1311.1095.
https:///doi.org/10/5ds
arXiv: 1311.1095
[27] S. Bhagavantam và DAAS Narayana Rao. “Hằng số điện môi của kim cương”. Thiên nhiên 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 và những người khác. “Quan sát về các Baryon bị mất tích trong môi trường liên thiên hà nóng và ấm”. Thiên nhiên 558, 406–409 (2018). arXiv:1806.08395.
https:///doi.org/10/gkkwhr
arXiv: 1806.08395
[29] Katia M. Ferrière. “Môi trường giữa các vì sao trong thiên hà của chúng ta”. Các bài phê bình Vật lý hiện đại 73, 1031–1066 (2001).
https:///doi.org/10/fghhgq
[30] G. Gabrielse, X. Fei, L. Orozco, R. Tjoelker, J. Haas, H. Kalinowsky, T. Trainor và W. Kells. “Cải thiện gấp hàng nghìn lần khối lượng phản proton đo được”. Thư đánh giá vật lý 65, 1317–1320 (1990).
https:///doi.org/10/bfxv3j
[31] G. Gabrielse. “So sánh phản proton và proton, mở đường cho phản hydro lạnh”. Trong những tiến bộ trong vật lý nguyên tử, phân tử và quang học. Tập 45, trang 1–39. Elsevier (2001).
https:///doi.org/10/g3q5
[32] Konrad Zuse. “Rechnender Raum (Tính toán không gian)”. Schriften Zur Dataverarbeitung 1 (1969). url: phipapers.org/rec/ZUSRR.
https:///philpapers.org/rec/ZUSRR
[33] Ted Jacobson, Stefano Liberati và David Mattingly. “Vi phạm Lorentz ở năng lượng cao: Khái niệm, hiện tượng và các ràng buộc vật lý thiên văn”. Biên niên sử Vật lý 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, và những người khác. “Giới hạn về sự biến đổi tốc độ ánh sáng phát sinh từ hiệu ứng hấp dẫn lượng tử”. Bản chất 462, 331–334 (2009).
https:///doi.org/10/dvftxs
[35] Giovanni Amelino-Camelia. “Sự bùng nổ ủng hộ thuyết tương đối”. Thiên nhiên 462, 291–292 (2009).
https:///doi.org/10/dwrmk3
[36] Robert J. Nemiroff, Ryan Connolly, Justin Holmes và Alexander B. Kostinski. “Giới hạn về sự tán sắc quang phổ từ các vụ nổ tia gamma do Fermi phát hiện”. Thư đánh giá vật lý 108, 231103 (2012).
https:///doi.org/10/ggf4hv
[37] DP Rideout và RD Sorkin. “Động lực tăng trưởng tuần tự cổ điển cho các tập hợp nhân quả”. Đánh giá vật lý D 61, 024002 (1999). arXiv:gr-qc/9904062.
https:///doi.org/10/bvxwn2
arXiv: gr-qc / 9904062
[38] Fay Dowker. “Tập hợp nhân quả và cấu trúc sâu sắc của không thời gian”. Trong Abhay Ashtekar, biên tập viên, 100 Năm Tương Đối. Trang 445–464. Khoa học thế giới (2005). arXiv:gr-qc/0508109.
arXiv: gr-qc / 0508109
[39] Rafael D. Sorkin. “Tập hợp nhân quả: Trọng lực rời rạc (Ghi chú cho Trường hè Valdivia)” (2003). arXiv:gr-qc/0309009.
arXiv: gr-qc / 0309009
[40] W. Pauli. “Die allgemeinen Prinzipien der Wellenmechanik”. Trong H. Bethe, F. Hund, NF Mott, W. Pauli, A. Rubinowicz, G. Wentzel và A. Smekal, các biên tập viên, Quantentheorie. Trang 83–272. Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg (1933).
https:///doi.org/10/g3q4
[41] Eric A. Galapon. “Định lý Pauli và các cặp kinh điển lượng tử: Tính nhất quán của một toán tử thời gian bị ràng buộc, tự liên hợp liên hợp chính tắc với một toán tử Hamilton có phổ điểm khác trống”. Kỷ yếu của Hiệp hội Hoàng gia Luân Đôn. Loạt A: Khoa học Toán học, Vật lý và Kỹ thuật 458, 451–472 (2002). arXiv:quant-ph/9908033.
https:///doi.org/10/cd4dfw
arXiv: quant-ph / 9908033
[42] Carlo Rovelli và Lee Smolin. “Sự rời rạc về diện tích và thể tích trong lực hấp dẫn lượng tử”. Vật lý hạt nhân B 442, 593–619 (1995). arXiv:gr-qc/9411005.
https:///doi.org/10/d9hbgk
arXiv: gr-qc / 9411005
[43] Bianca Dittrich và Thomas Thiemann. “Phổ của các toán tử hình học trong Lực hấp dẫn lượng tử vòng có thực sự rời rạc không?”. Tạp chí Vật lý Toán 50, 012503 (2009). arXiv:0708.1721.
https:///doi.org/10/ftvhfw
arXiv: 0708.1721
[44] Carlo Rovelli. “Nhận xét trên “Phổ của các toán tử hình học trong Lực hấp dẫn lượng tử vòng có thực sự rời rạc không?” của B. Dittrich và T. Thiemann” (2007). arXiv:0708.2481.
arXiv: 0708.2481
[45] Carlo Rovelli và Francesca Vidotto. “Lực hấp dẫn lượng tử vòng lặp hiệp biến: Giới thiệu cơ bản về lý thuyết hấp dẫn lượng tử và bọt xốp”. Nhà xuất bản Đại học Cambridge. Cambridge (2014).
[46] Eugenio Bianchi. “Toán tử độ dài trong Lực hấp dẫn lượng tử vòng lặp”. Vật lý hạt nhân 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 Sususierten Teilchen”. Annalen der Physik 322, 549–560 (1905).
https:///doi.org/10/cbgg9j
[48] RA Millikan. “Một sửa đổi mới của phương pháp đám mây để xác định điện tích cơ bản và giá trị có thể xảy ra nhất của điện tích đó”. Tạp chí Triết học và Tạp chí Khoa học Luân Đôn, Edinburgh và Dublin 19, 209–228 (1910).
https:///doi.org/10/b2rgjz
[49] RA Millikan. “Về điện tích cơ bản và hằng số Avogadro”. Tạp chí Vật lý 2, 109–143 (1913).
https:///doi.org/10/bcbd4g
Trích dẫn
[1] Simone Rijavec, Matteo Carlesso, Angelo Bassi, Vlatko Vedral và Chiara Marletto, “Hiệu ứng mất kết hợp trong các thử nghiệm phi cổ điển về lực hấp dẫn”, Tạp chí Vật lý mới 23 4, 043040 (2021).
[2] Anne-Catherine de la Hamette, Viktoria Kabel, Esteban Castro-Ruiz, và Časlav Brukner, “Rơi qua khối lượng chồng chất: hệ quy chiếu lượng tử cho các số liệu không xác định”, arXiv: 2112.11473.
[3] Marios Christodoulou, Andrea Di Biagio, Markus Aspelmeyer, Časlav Brukner, Carlo Rovelli, và Richard Howl, "Sự vướng víu được dàn xếp cục bộ thông qua lực hấp dẫn từ những nguyên tắc đầu tiên", arXiv: 2202.03368.
[4] Carlo Rovelli, “Những cân nhắc về Hiện tượng hấp dẫn lượng tử”, Vũ trụ 7 11, 439 (2021).
Các trích dẫn trên là từ SAO / NASA ADS (cập nhật lần cuối thành công 2022 / 10-06 11:28:20). Danh sách có thể không đầy đủ vì không phải tất cả các nhà xuất bản đều cung cấp dữ liệu trích dẫn phù hợp và đầy đủ.
Không thể tìm nạp Crossref trích dẫn bởi dữ liệu trong lần thử cuối cùng 2022 / 10-06 11:28:18: Không thể tìm nạp dữ liệu được trích dẫn cho 10.22331 / q-2022 / 10-06-826 từ Crossref. Điều này là bình thường nếu DOI đã được đăng ký gần đây.
Bài viết này được xuất bản trong Lượng tử dưới Creative Commons Ghi công 4.0 Quốc tế (CC BY 4.0) giấy phép. Bản quyền vẫn thuộc về chủ sở hữu bản quyền gốc như các tác giả hoặc tổ chức của họ.
