Fysiker upptäcker liten brist i tiden från modeller för kvantkollaps

Ett internationellt team av fysiker har funnit att modeller för kvantkollaps, som potentiellt är kopplade till gravitation, introducerar en minimal osäkerhet i själva tiden. Detta sätter en fundamental gräns för klockors precision, även om den ligger långt under nuvarande detektionsnivåer. Forskningen, som publicerats i Physical Review Research, utforskar kopplingarna mellan kvantmekanik och gravitation.

Forskare ledda av Nicola Bortolotti, doktorand vid Enrico Fermi Museum and Research Centre i Rom, Italien, analyserade modeller för kvantkollaps, inklusive Diósi-Penrose-modellen och Continuous Spontaneous Localization. Dessa modeller föreslår spontan kollaps av vågfunktionen utan mätning, möjligen kopplat till gravitation. Deras studie etablerar en kvantitativ koppling mellan en modell och fluktuationer i rumtiden orsakade av gravitation, vilket avslöjar en inneboende osäkerhet i tidsmätning. Arbetet, som stöds av Foundational Questions Institute (FQxI), presenteras i Physical Review Research (2025; 7 (4)).Bortolotti förklarade tillvägagångssättet: "Vad vi gjorde var att ta idén om att kollapsmodeller kan vara kopplade till gravitation på allvar. Och sedan ställde vi en mycket konkret fråga: Vad innebär detta för själva tiden?" Analysen visar att denna osäkerhet sätter en gräns för hur exakta klockor kan vara, men effekten förblir försumbar för teknologin. "Osäkerheten är många storleksordningar under allt vi för närvarande kan mäta, så den har inga praktiska konsekvenser för vardaglig tidshållning", sade teammedlemmen Catalina Curceanu.Medförfattaren Kristian Piscicchia tillade: "Våra resultat visar tydligt att modern teknik för tidshållning är helt opåverkad." Resultaten belyser skillnader i hur kvantmekaniken behandlar tid som en klassisk parameter jämfört med den allmänna relativitetsteorins syn på hur den böjs av massa och energi. Curceanu betonade värdet av sådan grundforskning: "Det finns inte många stiftelser i världen som stöder forskning om dessa typer av fundamentala frågor om universum, rum, tid och materia."Detta erbjuder en testbar väg för att förena kvantfysik med gravitation, även om inga experiment hittills har detekterat de förutspådda effekterna.

Relaterade artiklar

Physicists have created a simple model of the universe using ultracold atoms to explore whether time arises from quantum effects rather than existing independently. The work, led by researchers at the University of Birmingham, offers new experimental support for ideas that have circulated for decades.

Rapporterad av AI

Physicists have published research proposing that a single clock could tick both faster and slower at the same time due to quantum effects. The work combines relativity and quantum mechanics in a novel way. Researchers say advances in atomic clock technology may soon allow the idea to be tested in the lab.

Scientists from Stockholm University, Nordita, and the University of Tübingen have suggested detecting gravitational waves by observing changes in the light emitted by atoms. The waves would subtly shift photon frequencies in different directions without altering emission rates. This approach could enable compact detectors using cold-atom systems.

Rapporterad av AI

An international team of researchers has discovered that quantum systems can appear memoryless from one viewpoint while retaining memory from another. The finding, based on Schrödinger and Heisenberg pictures, reveals hidden memory effects in quantum dynamics. This could impact the design of quantum technologies.

Physicists with the STAR collaboration have observed particles emerging directly from empty space during high-energy proton collisions at Brookhaven National Laboratory. The experiment provides strong evidence that mass can arise from vacuum fluctuations, as predicted by quantum chromodynamics. Quark-antiquark pairs promoted to real particles retained spin correlations tracing back to the vacuum.

Denna webbplats använder cookies

Vi använder cookies för analys för att förbättra vår webbplats. Läs vår integritetspolicy för mer information.
Avböj