Durante más de un siglo, los físicos se han enfrentado a una cuestión muy profunda de la ciencia: las reglas de la mecánica cuántica, que gobiernan pequeñas partículas, ¿cómo son las leyes de las relaciones ordinarias, que describen el universo en las mayores escalas?
El reloj falso óptico, que es uno de los dispositivos más precisos de límite de tiempo, se está convirtiendo en una herramienta poderosa para enfrentar este gran desafío. Dentro del reloj falso óptico, las vigas láser nuclear están atrapadas en la capacidad de “falsificación” y la cantidad se manipula con control preciso y diálogo impulsado por la mecánica cuántica. Al mismo tiempo, de acuerdo con las leyes relativas generales de Einstein, el tiempo va lentamente en fuertes áreas de gravedad. Este efecto, conocido como gravedad redisef, causa un pequeño cambio de los niveles de energía interna de los átomos dependiendo de su posición en los campos de la gravedad, lo que causa su “golpe”.
Al medir pequeños cambios en la frecuencia de oscilación en estos ultra -que de estos relojes, los investigadores son elegibles para encontrar los efectos de la teoría de Einstein en el sistema cuántico. Aunque los efectos relevantes para los átomos individuales se entienden bien, su papel en su sistema cuántico físico, donde pueden comunicarse y confundir, no son administrados.
Dando un paso adelante en esta dirección, los investigadores Jela y Nest Fellows and Investigadores dirigidos por profesores de la Física más audaz de la Universidad de Colorado, investigadores, en colaboración con científicos de la Universidad de Lebanetz en Hanwar, la Academia de Ciencias de Austria y la Universidad de Ciencias. Interacción óptica de reloj nuclear. Su trabajo ha revelado que la interacción entre los efectos de gravedad y las interacciones cuánticas puede conducir a fenómenos inesperados, como la confusión en la armonía y las partículas nucleares. Publicado en los resultados de este estudio Cartas de revisión física.
“Uno de nuestros detectives importantes es que la interacción entre los átomos puede ayudarlos a cerrarlos para que ahora se comporten como un sistema unificado en lugar de colisionar con la gravedad rediseada” “, el ex alumno graduado de Jella, Dr. Engine Cho, ahora es una publicación y una publicación. “Es realmente genial porque muestra interferencia directa entre la interacción cuántica y los efectos de la gravedad”.
“La interacción mutua entre la realidad general (GR) y la confusión cuántica ha sorprendido a los físicos durante años”, agregó Ray. “El desafío radica en el hecho de que en la mayoría de los experimentos de tabletas, las reformas GR se reducen, lo que dificulta la detección. Curiosamente, el fotón dentro de la cavidad es que solo la conversación individual no puede tener un impacto directo en el reloj, pero puede editar significativamente su influencia colectiva en el cambio rojo e incluso causar confusión en átomos que es muy interesante.
Para distinguir los efectos de la gravedad
Para descubrir este desafío, el equipo ideó un protocolo moderno para observar cómo interfiere el cambio rojo de la gravedad con el comportamiento cuántico. El primer problema que centró fue que el impacto de la gravedad en el reloj falso óptico fue distinguir los efectos de la gravedad de otras fuentes de ruido, que juegan un papel importante en los pequeños cambios de frecuencia. Utilizaron una técnica llamada protocolo de aderezo, que incluye la manipulación en las condiciones internas de las partículas con luces láser. Aunque el protocolo de aderezo es una herramienta estándar en la óptica cuántica, este es el primer ejemplo del protocolo que se está utilizando para fijar los efectos de la gravedad.
Este sonido se basa en el mecanismo de ampliamente conocido como ecuación de energía (de la famosa ecuación de Einstein e = mcogra), Lo que significa que los cambios en la energía interna de una partícula pueden hacer que se extienda. Basado en este mecanismo, un átomo en un estado apasionado aumenta ligeramente extendido en comparación con el mismo átomo. La diferencia generalizada en la energía potencial de la gravedad es equivalente al cambio rojo de la gravedad. El protocolo de aderezo proporciona una forma flexible de mantener la diferencia en gran escala, controlando así las partículas para vivir en un lugar alto de dos estados de energía interna. En lugar de estar estrictamente en el suelo o el estado apasionado, las partículas se pueden hacer simultáneamente para ocupar los dos estados con un cambio continuo en la posibilidad de ocupación entre estos dos niveles. Esta técnica proporciona un control sin precedentes de los estados internos, lo que permite a los investigadores mejorar el tamaño de los efectos de la gravedad.
De esta manera, los investigadores pueden distinguir los efectos de cambio rojo de la gravedad real de otros efectos, como los gradientes de campo magnético dentro del sistema.
Jella -grado Student Maya MacLos señaló: “Al cambiar el superpunto de la superficie interna de las partículas que está abordando, puede cambiar cuán grandes aparecen los efectos de la gravedad”. “Esta es una forma realmente inteligente de investigar ampliamente el nivel cuántico”.
Mirando la armonía y la confusión
Después de proporcionar una prescripción para distinguir los efectos de gravedad real, los investigadores buscaron la interpretación de la gravedad en la dinámica física múltiple cuántica. Utilizaron conversaciones de mediación de fotones creadas al poner átomos en la cavidad óptica.
Si un átomo está en un estado apasionado, puede descansar en la cavidad eliminando los fotones en la cavidad. Este fotón no necesariamente evita el sistema, sino que puede ser absorbido por otro átomo en la condición del suelo, como resultado. Tal intercambio de energía conocido como interacción de mediación de fotones es la clave para interactuar, incluso cuando no pueden tocarse físicamente entre sí.
Dicha interacción cuántica puede hacer frente a los efectos de la gravedad en los átomos individuales dentro de la cavidad. En general, las partículas que se encuentran en diferentes “alturas” en el campo de la gravedad enfrentan diferencias menores en cómo obtener “tic” debido a la gravedad del cambio rojo. Sin la interacción entre las partículas, la ligera diferencia en la segunda frecuencia será compatible con ellas con el tiempo.
Sin embargo, cuando se introdujo la conversación de mediación de fotones, hubo algún incidente notable: las partículas comenzaron a ser armoniosas, a pesar de la diferencia en la frecuencia de la gravedad debido a la gravedad, su tictac de manera efectiva “bloqueada”.
“Eso es interesante”, dice Chu. “Puedes pensar en cada partícula como tu pequeño reloj. Pero cuando hablan, comienzan a chocar en la unidad, aunque la gravedad está tratando de separar su tiempo”.
Esta armonía mostró una relación mutua interesante entre los efectos de la gravedad y las interacciones cuánticas.
Esta armonía no era solo una extrañeza: también creó confusión cuántica, es una tendencia en la que las partículas se interconectan, lo que afecta inmediatamente al otro. Es de destacar que los investigadores encontraron que el ritmo de la armonía también puede actuar como un paso indirecto, lo que puede proporcionar información para corregir la interacción entre los dos efectos. “La primera vez que podemos ver que la gravedad muestra la competencia entre el cambio rojo y la reconciliación cuántica”, dijo el Dr. Keangti Kim, el investigador documental de Jella Post. “Es una ventana cómo estas dos fuerzas se equilibran entre sí”.
Para avanzar en la investigación física
Aunque este estudio ha revelado interacciones preliminares entre estos dos campos de la física, los protocolos realizados pueden ayudar a mejorar las técnicas experimentales, lo que puede hacerlos aún más.
“Será una hazaña importante detectar la confusión con esta instalación de GR, y en nuestros cálculos teóricos, está claro que es alcanzar la experiencia actual o cercana”, dice Ray.
Las experiencias futuras pueden descubrir cómo se comportan las partículas en variaciones o cómo interactivos pueden aumentar los efectos de la gravedad, lo que puede acercarnos a unir los dos grandes pilares de la física moderna.
Esta investigación también fue proporcionada por la Fundación Sloan, la Fundación Simmons y la Fundación Simonis junto con el Jella PFC.
