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Brücke zwischen Quantenmechanik und allgemeiner Relativitätstheorie noch möglich - Phys.org

Experimentelles Diagramm zum Testen der durch Gravitation induzierten Dekohärenz von Verschränkungen              Die Quantenmechanik und die allgemeine Relativitätstheorie bilden das Fundament des gegenwärtigen Verständnisses der Physik, obwohl die beiden Theorien scheinbar nicht zusammenarbeiten. Physikalische Phänomene beruhen auf dem Bewegungsverhältnis zwischen Beobachter und Betrachter. Bestimmte Regeln gelten für alle Arten von beobachteten Objekten und für alle beobachtenden, aber diese Regeln neigen dazu, auf der Quantenebene zusammenzubrechen, wo sich subatomare Teilchen auf seltsame Weise verhalten.                                                       Ein internationales Forscherteam entwickelte ein einheitliches Framework, das diesen offensichtlichen Zusammenbruch zwischen klassischer und Quantenphysik erklären sollte, und testete ihn mithilfe eines Quantensatelliten namens Micius. Sie veröffentlichten ihre Ergebnisse, die eine Version ihrer Theorie am 19. September in Science ausschlossen. Micius ist Teil eines chinesischen Forschungsprojekts namens Quantum Experiments at Space Scale (QUESS), in dem Forscher den Zusammenhang mit der Quanten- und der klassischen Physik mithilfe von Lichtexperimenten untersuchen können. In dieser Studie verwendeten die Forscher den Satelliten, um zwei verschränkte Partikel zu erzeugen und zu messen. "Dank der fortschrittlichen Technologien, die Micius zum ersten Mal in der Geschichte der Menschheit zur Verfügung gestellt hat, ist es uns gelungen, ein aussagekräftiges quantenoptisches Experiment durchzuführen, bei dem die grundlegende Physik zwischen Quantentheorie und Schwerkraft getestet wurde", sagte Jian-Wei Pan, Autor und Direktor von das CAS-Zentrum für Exzellenz in Quanteninformation und Quantenphysik an der Universität für Wissenschaft und Technologie in China Die Theorie, die Pan und das Team testeten, lautete, dass sich die Partikel auf ihrem Weg durch separate Gravitationsregionen der Erde voneinander lösen würden. Die unterschiedlichen Anziehungskräfte würden eine Quantenwechselwirkung erzwingen, die sich wie ein klassischer Relativismus verhält - das Teilchen in geringerer Schwerkraft würde sich mit weniger Zwang bewegen als das Teilchen in stärkerer Schwerkraft. Nach Pan versucht dieser "Ereignisformalismus", eine kohärente Beschreibung von Quantenfeldern zu präsentieren, wie sie in exotischen Raumzeiten existieren, die geschlossene zeitähnliche Kurven enthalten, und in gewöhnlicher Raumzeit, die sich unter allgemeiner Relativitätstheorie verhält. Ereignisformalismus standardisiertes Verhalten über die Quanten- und klassische Physik. "Wenn wir die Abweichung beobachten würden, würde dies bedeuten, dass der Ereignisformalismus korrekt ist, und wir müssen unser Verständnis des Zusammenspiels zwischen Quantentheorie und Gravitationstheorie grundlegend überarbeiten", sagte Pan. "In unserem Experiment haben wir jedoch die starke Version des Ereignisformalismus ausgeschlossen, aber es gibt andere Versionen, die getestet werden müssen." Die Forscher sahen keine Abweichungen der Teilchen von den erwarteten Wechselwirkungen, die durch das Quantenverständnis der Schwerkraft vorhergesagt wurden, aber sie planen, eine Version ihrer Theorie zu testen, die etwas mehr Flexibilität ermöglicht. "Wir haben die starke Version des Ereignisformalismus ausgeschlossen, aber ein modifiziertes Modell bleibt eine offene Frage", sagte Pan. Um diese Version zu testen, werden Pan und das Team einen neuen Satelliten starten, der eine 20- bis 60-mal höhere Umlaufbahn als Micius hat, um ein breiteres Feld der Schwerkraftstärke zu testen.                                                                                                                                                                   Mehr Informationen: "Satellitentest eines gravitationsinduzierten Quantendekohärenzmodells" Science (2019). science.sciencemag.org/lookup/ � 1126 / science.aay5820                                          Zur Verfügung gestellt von Universität für Wissenschaft und Technologie von China                                                                                                                                                                                                                                                                                                          Zitat:                                                  Brücke zwischen Quantenmechanik und allgemeiner Relativitätstheorie noch möglich (2019, 19. September)                                                  abgerufen am 20. September 2019                                                  von https://phys.org/news/2019-09-bridge-quantum-mechanics-relativity.html                                                                                                                                       Dieses Dokument unterliegt dem Urheberrecht. Abgesehen von jeglichem fairen Umgang zum Zwecke des privaten Studiums oder der Forschung, nein                                             Teil darf ohne schriftliche Genehmigung vervielfältigt werden. Der Inhalt wird nur zu Informationszwecken zur Verfügung gestellt.                                                                                                                                Weiterlesen



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