Физики открыли квантовое замедление времени

Сообразно теоретическому исследованию, явление квантовой механики, знаменитое как суперпозиция, может воздействовать на хронометраж в высокоточных часах.

Исследование, обрисовывающее эффект, указывает, что суперпозиция – способность простых частиц существовать наиболее чем в одном состоянии сразу – приводит к коррекции атомных часов, знаменитой как «квантовое замедление времени».

Исследование, опубликованное в журнальчике Nature Communications, учитывает квантовые эффекты, выходящие за рамки теории относительности Альберта Эйнштейна, чтоб сделать новое предвестие о природе медли.

«Каждый разов, когда мы разрабатываем наиболее абсолютные часы, мы узнаем что-то новое о мире», – произнес Александр Смит, доцент кафедры физики в Дартмутском институте, который управлял исследованием. «Квантовое замедление медли является следствием как квантовой механики, так и теории относительности Эйнштейна, и, таковым образом, дает новейшую возможность проверить основательную физику на их пересечении».

Сначала 1900-х годов Альберт Эйнштейн представил революционную картину места и медли, показав, что время, измеряемое часами, зависит от того, как живо они движутся – по мере того, как скорость часов возрастает, скорость их хода убавляется. Это было радикальным отходом от безусловного представления Исаака Ньютона о медли.

Квантовая механика, теория, правящая атомным миром, дозволяет часам двигаться так, как ежели бы они сразу двигались с 2-мя различными скоростями: квантовая «суперпозиция» скоростей. В исследовательской статье эта возможность учитывается и предлагается вероятностная теория хронометража, которая привела к предвестию квантового замедления медли.

Чтоб создать новейшую теорию, ученые объединили современные способы квантовой информатики с теорией, разработанной в 1980-х годах, которая изъясняет, как время может появиться из квантовой теории гравитации.

«Физики десятилетиями пробовали учитывать динамическую природу медли в квантовой теории», – разговаривают исследователи. «В нашей работе мы прогнозируем поправки к релятивистскому замедлению медли, которые проистекают из того факта, что часы, используемые для измерения этого эффекта, имеют квантово-механическую природу».

Точно так же, как датирование по углероду надеется на распадающиеся атомы для определения возраста органических объектов, время жизни возбужденного атома действует как часы. Ежели таковой атом движется в суперпозиции различных скоростей, то его время жизни будет возрастать либо убавляться в зависимости от нрава суперпозиции условно атома, передвигающегося с предопределенной скоростью.

Поправка к медли жизни атома так малюсенька, что ее невероятно измерить в определениях, имеющих смысл в человеческом масштабе.

Но возможность учитывать этот эффект может дозволить провести проверку квантового замедления медли с внедрением самых идущих в ногу со временем атомных часов.

Точно так же, как применение квантовой механики для мед визуализации, вычислений и микроскопии было тяжело предсказать, когда эта теория лишь разрабатывалась сначала 1900-х годов, еще очень рано представить себе все практические последствия квантового замедления медли.