.Physicists 'entangle' individual molecules for the first time, hastening possibilities for quantum computing
http://blog.naver.com/mssoms
http://jl0620.blogspot.com
https://www.facebook.com/junggoo.lee.9
.Physicists 'entangle' individual molecules for the first time, hastening possibilities for quantum computing
물리학자들의 '얽힘' 최초로 개별 분자를 개발해 양자컴퓨팅의 가능성을 앞당기다
작성자: 프린스턴 대학 개별 분자의 냉각, 제어 및 얽힘을 위한 레이저 설정입니다. 크레딧: Richard Soden, 프린스턴 대학교 물리학과 DECEMBER 7, 2023
이 연구는 최근 저널 Science에 게재되었습니다. "이것은 양자 얽힘의 근본적인 중요성 때문에 분자의 세계에서 획기적인 발전입니다." 프린스턴 대학의 물리학 조교수이자 논문의 수석 저자인 로렌스 척(Lawrence Cheuk)은 말했습니다.
"그러나 얽힌 분자는 미래의 많은 응용 분야를 위한 구성 요소가 될 수 있기 때문에 실용적인 응용 분야에서도 획기적인 발전입니다." 예를 들어, 기존 컴퓨터보다 훨씬 빠르게 특정 문제를 해결할 수 있는 양자 컴퓨터, 양자 시뮬레이터 행동은 모델링하기 어렵고 양자 센서 기존 센서보다 빠르게 측정할 수 있습니다. "양자과학을 하는 동기 중 하나는 실제 세계에서 양자역학의 법칙을 활용하면 여러 분야에서 훨씬 더 나은 결과를 얻을 수 있다는 사실이 밝혀졌다는 것입니다."
물리학과 대학원생이자 이번 연구의 공동저자인 코너 홀랜드(Connor Holland)는 말했다. 고전 장치보다 성능이 뛰어난 양자 장치의 능력은 "양자 이점"으로 알려져 있습니다. 그리고 양자 이점의 핵심에는 중첩과 양자 얽힘의 원리가 있습니다. 기존 컴퓨터 비트는 0 또는 1의 값을 가정할 수 있지만, 큐비트라고 불리는 양자 비트는 동시에 0과 1의 중첩 상태에 있을 수 있습니다.
-후자의 개념인 얽힘은 양자역학의 주요 초석이며 두 입자가 서로 불가분하게 연결될 때 발생하므로 한 입자가 다른 입자로부터 광년 떨어져 있어도 이 연결이 지속됩니다. 처음에는 그 타당성에 의문을 제기했던 알베르트 아인슈타인이 '으스스한 원거리 작용'으로 묘사한 현상이다. 그 이후로 물리학자들은 얽힘이 실제로 물리적 세계와 현실이 어떻게 구성되어 있는지에 대한 정확한 설명임을 입증했습니다.
"양자 얽힘은 근본적인 개념이다" Cheuk는 "그러나 이는 양자적 이점을 부여하는 핵심 요소이기도 하다"고 말했습니다. 그러나 양자 이점을 구축하고 제어 가능한 양자 얽힘을 달성하는 것은 여전히 어려운 과제로 남아 있습니다. 특히 엔지니어와 과학자가 어떤 물리적 플랫폼이 적합한지 아직 명확하지 않기 때문입니다. 큐비트 생성에 가장 적합합니다. 지난 수십 년 동안 포획된 이온, 광자, 초전도 회로 등 다양한 기술이 양자 컴퓨터 및 장치의 후보로 연구되었습니다.
-최적의 양자 시스템 또는 큐비트 플랫폼은 특정 애플리케이션에 따라 크게 달라질 수 있습니다. 그러나 이 실험이 있기 전까지 분자는 오랫동안 제어 가능한 양자 얽힘을 거부했습니다. 그러나 Cheuk와 그의 동료들은 실험실에서의 세심한 조작을 통해 개별 분자를 제어하고 이들을 서로 연결된 양자 상태로 동축화하는 방법을 찾았습니다. 또한 그들은 분자가 원자에 비해 특정한 이점을 갖고 있어 양자 정보 처리 "실질적으로 이것이 의미하는 바는 양자 정보를 저장하고 처리하는 새로운 방법이 있다는 것입니다." 전기 및 컴퓨터 공학 대학원생이자 논문의 공동 저자인 Yukai Lu는 말했습니다.
-예를 들어, 분자는 다양한 모드로 진동하고 회전할 수 있습니다. 따라서 이러한 모드 중 두 가지를 사용하여 큐비트를 인코딩할 수 있습니다. 분자 종이 극성이면 두 분자는 공간적으로 떨어져 있어도 상호 작용할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 분자는 그 복잡성으로 인해 실험실에서 제어하기가 매우 어렵다는 것이 입증되었습니다. 그들을 매력적으로 만드는 바로 그 자유도는 실험실 환경에서 통제하거나 가두기 어렵게 만듭니다.
Cheuk과 그의 팀은 신중하게 고려된 실험을 통해 이러한 많은 문제를 해결했습니다. 그들은 먼저 극성을 띠고 레이저로 냉각될 수 있는 분자종을 선택했습니다. 그런 다음 분자를 양자역학이 중심이 되는 초저온으로 레이저 냉각했습니다. 그런 다음 소위 "광학 핀셋"이라고 불리는 단단히 집중된 레이저 빔의 복잡한 시스템에 의해 개별 분자가 포착되었습니다. 핀셋의 위치를 엔지니어링함으로써 그들은 단일 분자의 큰 배열을 만들고 원하는 1차원 구성으로 개별적으로 배치할 수 있었습니다. 예를 들어, 그들은 분리된 분자 쌍과 결함 없는 분자 스트링을 만들었습니다.
다음으로 그들은 큐비트를 분자의 회전하지 않는 상태와 회전하는 상태로 인코딩했습니다. 그들은 이 분자 큐비트가 일관성을 유지한다는 것을 보여줄 수 있었습니다. 즉, 중첩을 기억했습니다. 간단히 말해서, 연구원들은 개별적으로 제어되는 분자에서 잘 제어되고 일관된 큐비트를 생성하는 능력을 보여주었습니다. 분자를 얽히게 하려면 분자가 상호작용하도록 해야 했습니다. 일련의 마이크로파 펄스를 사용함으로써 그들은 개별 분자가 일관된 방식으로 서로 상호 작용하도록 할 수 있었습니다. 정확한 시간 동안 상호작용이 진행되도록 함으로써 두 분자를 얽히게 하는 2큐비트 게이트를 구현할 수 있었습니다.
이러한 얽힌 2큐비트 게이트는 범용 디지털 양자 컴퓨팅과 복잡한 재료 시뮬레이션을 위한 구성 요소이기 때문에 이는 중요합니다. 이 새로운 분자 핀셋 배열 플랫폼이 제공하는 혁신적인 기능을 고려할 때 양자 과학의 다양한 영역을 조사하기 위한 이 연구의 잠재력은 큽니다. 특히 프린스턴 팀은 새로운 형태의 자기와 같은 흥미로운 창발적 행동이 나타날 수 있는 양자 다체 시스템을 시뮬레이션하는 데 사용할 수 있는 많은 상호 작용하는 분자의 물리학을 탐구하는 데 관심이 있습니다.
"양자 과학을 위해 분자를 사용하는 것은 새로운 개척지이며, 주문형 얽힘에 대한 우리의 시연은 분자가 양자 과학을 위한 실행 가능한 플랫폼으로 사용될 수 있음을 입증하는 핵심 단계입니다." 척이 말했다. 별도 기사에서 Science "동일한 결과를 얻었다는 사실은 우리 결과의 신뢰성을 입증합니다." 척이 말했다. "그들은 또한 분자 핀셋 배열이 양자 과학을 위한 흥미롭고 새로운 플랫폼이 되고 있음을 보여줍니다."
추가 정보: Connor M. Holland 외, 재구성 가능한 광학 핀셋 배열에서 분자의 주문형 얽힘, www.science.org/doi/10.1126/science.adf4272. DOI: 10.1126/science.adf4272 Yicheng Bao 외, 광학 핀셋 어레이의 분자 간 쌍극 스핀 교환 및 얽힘, 과학(2023). DOI: 10.1126/science.adf8999. www.science.org/doi/10.1126/science.adf8999 Augusto Smerzi 외, 집게로 만든 분자와의 얽힘, www.science.org/doi/10.1126/science.adl4179. DOI: 10.1126/science.adl4179(2023).
https://phys.org/news/2023-12-physicists-entangle-individual-molecules-hastening.html
=============================
메모 2312080729 나의 사고실험 qpeoms 스토리텔링
나의 qpeoms이론에서의 중첩과 얽힘은 국소적으로 표현된다. 하지만 비국소적인 경우도 대부분일 것으로 universe.base.oss.max에서 보면 상상 그 이상이다. 이런 곳에서는 일련의 filamentweb.coma stream 현상이 대규모로 나타난다. 허허.
국소적인 개별 분자간에 중첩과 얽힘이 oms.smola.dstr.orbital resonance이나 qoms.2qvixer..lens로 나타나면 coma stream 현상이 base.oss 폭죽을 만들게 된다. 허허.
분자간의 얽힘과 중첩의 qpeoms은 최적의 국소적 양자 시스템 또는 큐비트 플랫폼이 될 수도 있다. 하지만 비국소적.국소적인 시스탬간 수퍼 큐비트가 존재한다. 일반상대성이론과 양자역학이 통합하듯 우주 끝에 존재하는 분자나 지구에 존재하는 분자간에 비국소적 얽힘.중첩 상호작용이 qpeoms.system에서 통합된다. 허허.
-For the first time, a team of Princeton physicists has succeeded in linking individual molecules into special quantum mechanically “entangled” states. In these strange states, molecules are interconnected and can interact simultaneously even if they are miles apart, or indeed occupy opposite ends of the universe.
-The optimal quantum system or qubit platform can vary greatly depending on the specific application. But until this experiment, molecules had long resisted controllable quantum entanglement. But through careful manipulation in the laboratory, Cheuk and his colleagues have found a way to control individual molecules and coax them into interconnected quantum states. They also believe that molecules have certain advantages over atoms, allowing them to process quantum information. “In practical terms, what this means is that there are new ways to store and process quantum information.” said Yukai Lu, an electrical and computer engineering graduate student and co-author of the paper.
-For example, molecules can vibrate and rotate in different modes. Therefore, two of these modes can be used to encode a qubit. If a molecular species is polar, two molecules can interact even if they are spatially separated. Nonetheless, the molecule has proven very difficult to control in the laboratory due to its complexity. The very freedom that makes them attractive makes them difficult to control or confine in a laboratory setting.
============================================
Memo 2312080729 My thought experiment qpeoms storytelling
In my qpeoms theory, overlap and entanglement are expressed locally. However, most cases are non-local, and if you look at universe.base.oss.max, it is more than you can imagine. In these places, a series of filamentweb.coma stream phenomena appear on a large scale. haha.
When overlap and entanglement between local individual molecules appears as oms.smola.dstr.orbital resonance or qoms.2qvixer..lens, the coma stream phenomenon creates base.oss fireworks. haha.
Qpeoms of intermolecular entanglement and superposition may become optimal localized quantum systems or qubit platforms. However, non-local and local inter-system super qubits exist. Just as general relativity and quantum mechanics are integrated, non-local entanglement and superposition interactions between molecules existing at the end of the universe or molecules existing on Earth are integrated in qpeoms.system. haha.
Sample oms (standard)
b 0 a c f d 0000e0
0 0 0 a c 0 f00bde
0 c 0 f a b 000e0d
e 0 0 d 0 c 0b0fa0
f 0 0 0 e 0 b0dac0
d 0 f 0 0 0 cae0b0
0 b 0 0 0 f 0ead0c
0 d e b 0 0 ac000f
c e d 0 b a 00f000
a 0 b 0 0 e 0dc0f0
0 a c e 0 0 df000b
0 f 0 0 d 0 e0bc0a
sample qoms (standard)
0000000011=2,0
0000001100
0000001100
0000010010
0001100000
0101000000
0010010000
0100100000
2000000000
0010000001
sample pms (standard)
q0000000000
00q00000000
0000q000000
000000q0000
00000000q00
0000000000q
0q000000000
000q0000000
00000q00000
0000000q000
000000000q0
Sample oss.base (standard)
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzz
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
.Astronomers spot giant stream of stars between galaxies
천문학자들은 은하 사이의 거대한 별 흐름을 발견했습니다
작성자: 네덜란드 천문학 연구 학교 검은 줄무늬는 새로 발견된 자이언트 코마 스트림(Giant Coma Stream)입니다. 이 선은 우리 은하계의 10배 길이이며 은하들(노란색 점) 사이에 약 3억 광년 떨어져 있습니다. 출처: William Herschel Telescope/Román et al NOVEMBER 30, 2023
놀랍게도 국제 연구팀이 은하계 사이에 있는 거대하고 극도로 희미한 별들의 흐름을 발견했습니다. 우리 은하와 가까운 은하계에서는 이미 흐름이 알려져 있지만, 은하 사이를 흐르는 흐름이 관측된 것은 이번이 처음입니다. 현재까지 감지된 하천 중 최대 규모다. 천문학자들은 자신들의 연구 결과를 Astronomy & 천체 물리학. 첫 번째 관측은 캘리포니아(미국)에서 천문학자 Michael Rich의 비교적 작은 70cm 망원경으로 이루어졌습니다.
다음으로 연구진은 4.2미터 크기의 윌리엄 허셜 망원경(스페인 라팔마 소재)을 해당 지역에 집중시켰다. 이미지 처리 후에 그들은 우리 은하수 길이의 10배가 넘는 매우 희미한 흐름을 보았습니다. 이 흐름은 성단 환경의 중앙에 떠 있는 것처럼 보이며, 특히 어떤 은하계와도 관련이 없습니다. 연구자들은 이를 Giant Coma Stream이라고 명명했습니다. "이 거대한 개울은 우연히 우리 길을 가로질러 왔습니다." 수석 연구원인 Javier Román이 설명합니다.
그는 흐로닝언 대학교(네덜란드)와 테네리페의 라 라구나 대학교(스페인)에 소속되어 있습니다. "우리는 큰 은하 주변에 위치한 별들의 후광을 연구하고 있었습니다." 거대 코마 흐름(Giant Coma Stream)의 발견은 주목할 만합니다. 왜냐하면 그것은 은하를 서로 끌어당기고 밀어내는 적대적인 환경 속에서 다소 취약한 구조이기 때문입니다. 공동 저자인 Reynier Peletier(네덜란드 흐로닝언 대학교)는 "그동안 우리는 컴퓨터에서 이러한 거대한 흐름을 시뮬레이션할 수 있었습니다."라고 설명합니다. 그러므로 우리는 더 많은 것을 발견할 것으로 기대합니다.
예를 들어, 미래의 39미터 ELT로 검색하고 Euclid가 데이터 생성을 시작하는 경우입니다. 미래의 대형 망원경을 통해 연구자들은 새로운 거대 흐름을 발견하기를 희망할 뿐만 아니라 그들은 또한 Giant Coma Stream 자체를 확대하고 싶어합니다. "우리는 하천 안팎의 개별 별을 관찰하고 암흑 물질에 대해 더 많이 배우고 싶습니다." Peletier는 말합니다.
머리털자리 성단은 가장 잘 연구된 은하단 중 하나입니다. 이 은하에는 북쪽 별자리 머리털자리 방향으로 지구로부터 약 3억 광년 거리에 수천 개의 은하계가 있습니다. 1933년 스위스 천문학자 프리츠 츠비키(Fritz Zwicky)는 눈에 보이는 물질의 양만 고려하면 성단에 있는 은하가 너무 빠르게 움직인다는 것을 보여주었습니다. 그는 사물을 함께 유지하는 암흑 물질이 있음에 틀림없다는 것을 알아냈습니다. 암흑 물질의 정확한 특성은 아직 알려지지 않았습니다.
추가 정보: Javier Román 외, 코마 은하단의 거대하고 얇은 별 흐름, 천문학 & 천체 물리학(2023). DOI: 10.1051/0004-6361/202346780, www.aanda.org/10.1051/0004-6361/202346780 . arXiv: DOI: 10.48550/arXiv.2305.03073 저널 정보: 천문학 및amp; 천체 물리학 , arXiv 에 의해 제공 네덜란드 천문학 연구 학교
Memo 2312080511
The body part where the fish is caught on the hook may vary. The way the writer presses the key on the keyboard, repeatedly pressing the same letter in an instant to create a text, a bullet piercing the batting board, and changing the outcome of a battle are similar contents, like a kind of scenario flow.
Their similarity can be interpreted as various overlaps of two or more identical entities occurring in one place. The two or more objects resemble chiral hands with the same shape and are also different parts of the digits or shapes of an arbitrary number. If we assume that they have different connections in space and time for some reason, this is almost a qms phenomenon. A giant coma stream is a type of stream that continuously creates holes or reacts chemically to have the same characteristics as water.
Researchers have seen a very faint stream that is astronomically more than 10 times the length of our Milky Way Galaxy. This stream appears to float in the center of the cluster environment and is not associated with any galaxy in particular. This huge river happened to cross our path. It showed that the galaxies in the cluster were moving too fast. We found out that there must be dark matter that holds things together.
It was assumed a long time ago that dark energy becomes qvier and becomes a coma stream. This also means that dark energy is needed to represent point particles of ordinary matter. A coma phenomenon may occur when particles form a stream in the form of a super string. haha.
For reference, the coma phenomenon is the part where gas or particles emitted from the qvixer nucleus of dark energy spread out into a spherical shape and shine. If there are two or more such qvixers, there are countless overlapping singularities. If this overlap flows as if writing and an object passes through space and creates plasma, it becomes a coma.stream. haha.
.Reimagining the Cosmos: New Theory Unites Einstein’s Gravity With Quantum Mechanics
우주 재구상: 아인슈타인의 중력과 양자역학을 결합한 새로운 이론
주제:천체물리학중력인기 있는양자 물리학상대성유니버시티 칼리지 런던 작성자 UNIVERSITY COLLEGE LONDON 2023년 12월 4일 아인슈타인 중력 상대성 이론 시공간 예술 개념 그림
새로운 이론은 시공간이 양자가 아니라 고전이라고 제안함으로써 현대 물리학의 기초에 도전합니다. 이 이론은 물체의 무게에 영향을 미치는 더 큰 시공간 변동을 예측합니다. 무게 변동에 대해 1kg의 질량을 측정하는 것과 같은 제안된 실험은 이 획기적인 개념을 테스트하여 중력과 시공간에 대한 이해를 잠재적으로 혁신하는 것을 목표로 합니다. 아인슈타인의 고전적인 시공간 개념을 유지하면서 중력과 양자역학을 일관되게 통합하는 급진적인 이론이 오늘 UCL(University College London) 물리학자들이 동시에 발표한 두 편의 논문에서 발표되었습니다.
현대 물리학은 우주에서 가장 작은 입자를 지배하는 양자 이론과 시공간 휘어짐을 통해 중력을 설명하는 아인슈타인의 일반 상대성 이론이라는 두 가지 기둥을 기반으로 합니다. 그러나 이 두 이론은 서로 모순되며 화해는 100년이 넘도록 어려운 상태로 남아 있습니다.
현상 유지에 대한 도전: 새로운 이론적 접근 아인슈타인의 중력 이론이 양자 이론에 들어맞으려면 수정되거나 “양자화”되어야 한다는 가정이 널리 퍼져 있었습니다. 이는 양자 중력 이론, 끈 이론 및 고리 양자 중력에 대한 두 가지 주요 후보의 접근 방식입니다. 그러나 Jonathan Oppenheim 교수(UCL 물리학 및 천문학)가 개발하고 Physical Review X(PRX) 에 게재된 새로운 이론은 다음과 같습니다. 그 합의에 도전하고 시공간이 고전적일 수 있음, 즉 양자 이론의 지배를 전혀 받지 않을 수 있다고 제안함으로써 대안적인 접근 방식을 취합니다.
고전 중력에 대한 포스트퀀텀 이론 이미지는 무거운 입자(달로 표시)가 간섭 패턴(양자 효과)을 일으키고 시공간을 구부리는 실험을 묘사합니다. 매달린 진자는 시공간 측정을 나타냅니다. 실제 실험은 일반적으로 알려진 가장 큰 분자 중 하나인 탄소-60을 사용하여 수행됩니다. UCL 계산에 따르면 금과 같은 밀도가 높은 원자를 사용하여 실험을 수행해야 함을 나타냅니다. 다른 두 이미지는 UCL 그룹이 제안한 두 가지 실험을 나타내며, 둘 다 시공간을 고전적으로 취급하는 이론을 제한합니다.
하나는 질량을 측정하는 것이고, 다른 하나는 간섭 실험입니다. 크레딧: 아이작 영
시공간을 수정하는 대신, "고전 중력에 대한 포스트양자 이론"이라고 불리는 이 이론은 양자 이론을 수정하고 시공간 자체에 의해 매개되는 예측 가능성의 본질적인 붕괴를 예측합니다. 이로 인해 양자 이론에서 예상되는 것보다 시공간에서 무작위적이고 폭력적인 변동이 발생하여 충분히 정확하게 측정하면 물체의 겉보기 무게를 예측할 수 없게 됩니다. 실험적 테스트와 이론적 함의 두 번째 논문은 Nature Communications 에 동시에 발표되었으며 Oppenheim 교수의 이전 박사 과정 학생이 주도하여 이론의 일부 결과를 살펴봅니다. , 그리고 이를 테스트하기 위한 실험을 제안합니다. 질량을 매우 정확하게 측정하여 시간이 지남에 따라 무게가 변동하는 것처럼 보이는지 확인하는 것입니다. 예를 들어, 프랑스의 국제도량형국은 예전에 1kg 표준이었던 1kg의 질량을 일상적으로 측정합니다.
이 1kg 질량 측정의 변동이 수학적 일관성에 필요한 것보다 작다면 이론은 배제될 수 있습니다. 정밀 질량 측정 질량의 무게 측정 - 시공간을 고전적으로 다루는 모든 이론을 제한하는 UCL 그룹이 제안한 실험입니다. 크레딧: 아이작 영 실험의 결과 또는 시공간의 양자 대 고전적 성격을 확인하는 다른 증거는 오펜하임 교수와 카를로 로벨리 교수, 그리고 양자 고리 중력의 주요 지지자인 제프 페닝턴 박사 사이의 5000:1 확률 내기의 주제입니다. 끈이론과 각각.
UCL 연구 그룹의 5년간의 연구 지난 5년 동안 UCL 연구 그룹은 이론을 스트레스 테스트하고 그 결과를 조사해 왔습니다. 오펜하임 교수는 “양자론과 아인슈타인의 일반 상대성 이론은 수학적으로 서로 양립할 수 없기 때문에 이 모순이 어떻게 해결되는지 이해하는 것이 중요하다. 시공간을 양자화해야 할까요, 아니면 양자 이론을 수정해야 할까요, 아니면 완전히 다른 것일까요? 이제 우리는 시공간이 양자화되지 않는다는 일관된 기본 이론을 가지게 되었기 때문에 누구도 추측할 수 없습니다.”
UCL의 박사 과정 학생으로서 실험 제안 개발을 도왔고 이론 자체에 중요한 공헌을 한 공동 저자 Zach Weller-Davies는 다음과 같이 말했습니다. 잠재적인 양자 본성. “우리는 만약 시공간이 양자적 성격을 갖고 있지 않다면, 실험적으로 검증될 수 있는 특정한 시그니처를 갖는 시공간 곡률에 무작위적인 변동이 있어야 한다는 것을 보여주었습니다. “양자 중력과 고전 중력 모두에서 시공간은 우리 주변에서 격렬하고 무작위적인 변동을 겪고 있음에 틀림없지만 그 규모는 아직 감지할 수 없습니다. 그러나 시공간이 고전적이라면 변동은 특정 규모보다 커야 하며 이 규모는 무거운 원자를 얼마나 오래 놓을 수 있는지 테스트하는 또 다른 실험에 의해 결정될 수 있습니다. 서로 다른 두 위치에 있는 중첩*입니다.”
공동 저자의 기여 및 통찰력 공동 저자인 Carlo Sparaciari 박사와 Barbara Šoda 박사는 분석 및 수치 계산이 프로젝트를 안내하는 데 도움을 주었으며 이러한 실험이 양자 중력 이론 추구가 올바른 접근 방식인지 여부를 결정할 수 있기를 희망했습니다. Šoda 박사(전 UCL 물리학 및 천문학, 현재 캐나다 Perimeter Institute of Theoretical Physics 소속)는 다음과 같이 말했습니다.
“중력은 공간과 시간의 굴곡을 통해 나타나기 때문에 우리는 속도가 이때 흐름은 양자적 성격, 즉 고전적 성격을 갖습니다. "그리고 이것을 테스트하는 것은 질량의 무게가 일정한지, 아니면 특정 방식으로 변동하는 것처럼 보이는지 테스트하는 것만 큼 간단합니다." Sparaciari(UCL 물리학 및 천문학) 박사는 “실험 개념은 간단하지만 물체의 무게 측정은 매우 정밀하게 수행되어야 합니다. “하지만 내가 흥미로워하는 점은 매우 일반적인 가정에서 시작하여 측정 가능한 두 양, 즉 시공간 변동의 규모, 원자나 사과와 같은 물체가 서로 다른 두 위치의 양자 중첩에 얼마나 오래 놓일 수 있는지 사이의 명확한 관계를 증명할 수 있다는 것입니다.
그러면 우리는 이 두 가지 양을 실험적으로 결정할 수 있습니다.” Weller-Davies는 다음과 같이 덧붙였습니다. “원자와 같은 양자 입자가 고전적인 시공간을 구부릴 수 있다면 섬세한 상호작용이 존재해야 합니다. 원자의 파동 특성과 시공간에서 무작위 변동이 얼마나 커야 하는지 사이에는 근본적인 균형이 있어야 합니다.” 더 넓은 의미와 향후 실험 질량의 무작위 변동을 찾아 시공간이 고전적인지 여부를 테스트하려는 제안은 "중력 매개 얽힘"이라는 것을 찾아 시공간의 양자 특성을 확인하는 것을 목표로 하는 또 다른 실험 제안을 보완합니다.
오늘 발표에는 참여하지 않았지만 얽힘 실험을 처음 제안한 사람 중 한 명인 소가토 보스(UCL 물리학 및 천문학) 교수는 “시공간의 본질을 테스트하는 실험에는 대규모 노력이 필요하지만, 이는 자연의 기본 법칙을 이해하는 관점에서 매우 중요합니다. 저는 이러한 실험이 실현 가능하다고 믿습니다. 예측하기는 어렵지만 아마도 향후 20년 이내에 답을 알게 될 것입니다.” 포스트양자 이론은 중력 이상의 의미를 갖고 있습니다.
악명 높고 문제가 많은 양자 이론의 "측정 가정"은 필요하지 않습니다. 왜냐하면 양자 중첩은 필연적으로 고전 시공간과의 상호 작용을 통해 국소화되기 때문입니다. 이 이론은 블랙홀 정보 문제를 해결하려는 오펜하임 교수의 시도에서 시작되었습니다. 표준 양자 이론에 따르면 블랙홀로 들어가는 물체는 정보가 파괴될 수 없기 때문에 어떤 방식으로든 다시 방출되어야 하지만 이는 블랙홀의 사건 지평선을 가로지르는 물체에 대해 결코 알 수 없다는 일반 상대성이론에 위배됩니다. 새로운 이론에서는 예측 가능성의 근본적인 붕괴로 인해 정보가 파괴될 수 있습니다. 배경 정보 양자 역학 우주의 모든 물질은 양자 이론의 법칙을 따르지만 실제로 우리는 원자와 분자 규모의 양자 행동만을 관찰합니다.
양자 이론은 입자가 하이젠베르그의 불확정성 원리를 따르며, 우리는 입자의 위치나 속도를 동시에 알 수 없다고 말합니다. 사실, 우리가 측정하기 전까지는 명확한 위치나 속도조차 갖지 못합니다. 전자와 같은 입자는 파동처럼 행동할 수 있으며 마치 동시에 여러 곳에 있을 수 있는 것처럼 행동합니다(보다 정확하게는 물리학자들은 입자를 서로 다른 위치의 "중첩"에 있는 것으로 설명합니다). 양자 이론은 컴퓨터 칩에 널리 사용되는 반도체부터 레이저, 초전도체, 방사성 붕괴에 이르기까지 모든 것을 지배합니다. 대조적으로, 우리는 시스템이 명확한 기본 속성을 가지고 있으면 고전적으로 동작한다고 말합니다. 고양이는 고전적으로 행동하는 것처럼 보입니다. 즉, 죽었거나 살아 있거나 둘 중 하나가 아니며, 죽었거나 살아 있는 상태가 중첩되어 있는 것입니다. 고양이는 왜 고전적으로 행동하고 작은 입자는 양자적으로 행동합니까?
우리는 모르지만 포스트양자 이론에는 측정 가정이 필요하지 않습니다. 왜냐하면 시공간의 고전성은 양자 시스템을 감염시켜 국지화시키기 때문입니다. 중력 뉴턴의 중력 이론은 중력이 일반적인 의미의 힘이 아니라고 주장하는 아인슈타인의 일반 상대성 이론(GR)에 자리를 내주었습니다. 대신 태양과 같은 무거운 물체는 지구가 그 주위를 회전하게 하는 방식으로 시공간 구조를 구부립니다. 시공간은 3차원의 공간과 4차원의 시간으로 구성된 수학적 대상일 뿐이다. 일반 상대성 이론은 블랙홀의 형성과 빅뱅을 예측했습니다. 시간은 공간의 서로 다른 지점에서 서로 다른 속도로 흐르며 스마트폰의 GPS는 위치를 올바르게 파악하기 위해 이를 고려해야 합니다.
역사적 맥락 Oppenheim이 PRX에서 제시한 프레임워크와 Sparaciari, Šoda 및 Weller-Davies와의 동반 논문에서 양자 시스템이 고전 시스템과 상호 작용하는 가장 일반적이고 일관된 형태의 역학을 도출합니다. 그런 다음 이 프레임워크를 양자장 이론과 결합된 일반 상대성 이론의 경우에 적용합니다. 이는 초기 연구와 물리학자 커뮤니티를 기반으로 합니다. 중력 매개 얽힘을 통해 중력의 양자 특성을 테스트하는 실험은 Bose et. 알. 그리고 C. Marletto와 V. Vadral이 작성했습니다. 일관된 고전 양자 역학의 두 가지 예는 90년대에 Blanchard 박사와 A. Jadzyk, Lajos Diosi에 의해 발견되었으며 2017년경 David Poulin에 의해 다시 발견되었습니다. 다른 관점에서 보면 2014년에 양자와 결합된 뉴턴 중력 모델이 있습니다.
"측정 및 피드백" 접근 방식을 통한 시스템은 2016년 Diosi와 Antoinne Tilloy, 2014년 D Kafri, J. Taylor 및 G. Milburn에 의해 제시되었습니다. 중력이 붕괴와 어느 정도 관련이 있을 수 있다는 아이디어 파동함수의 개념은 F. Karolyhazy(1966), L. Diosi(1987) 및 R. Penrose(1996)로 거슬러 올라갑니다. M. Hall과 M. Reginatto, Diosi와 Tilloy, David Poulin을 포함한 다른 사람들은 고전-양자 결합이 파동함수의 위치를 설명할 수 있다고 제안했습니다. 시공간이 고전적일 수 있다는 생각은 I. Sato(1950)와 C. Moller(1962)로 거슬러 올라갑니다. 그러나 지금까지 일관된 이론은 발견되지 않았습니다.
참고자료: '고전 중력에 대한 후양자 이론'(Jonathan Oppenheim, 2023년 12월 4일), Physical Review X. 링크 2023년 12월 4일, Nature Communications. DOI: 10.1038/s41467-023-43348-2
nbsp;
댓글