Классическая гравитация, традиционно относящаяся к макроскопическому миру, может инициировать квантовую запутанность между массивными частицами.

Современная физика приближается к пересмотру фундаментальных связей между, казалось бы, несовместимыми областями. Недавние исследования, опубликованные в авторитетном журнале «Nature», выдвигают интригующую гипотезу: классическая гравитация, традиционно относящаяся к макроскопическому миру, может инициировать квантовую запутанность между массивными частицами. Этот вывод ставит под сомнение устоявшееся представление о строгом разделении между общей теорией относительности и квантовой механикой.

Суть теоретического прорыва состоит в том, что для возникновения квантовой связи между двумя объектами, находящимися в суперпозиции, не обязательно требуется поле, которое само по себе является квантовым. Исследователи, включая Джозефа Азиза и Ричарда Хаула из Лондонского университета, показали, что даже если гравитационное поле описывается как классическое, но при этом учитывается квантовая природа самой материи, эффект запутанности способен проявиться. Это усложняет поиски единой теории, поскольку один из ключевых тестов, предложенный Ричардом Фейнманом еще в 1957 году, теряет свою однозначность. Идея Фейнмана предполагала, что если гравитация вызывает запутанность, она сама должна быть квантовой силой.

Новая работа демонстрирует, что запутанность может возникать как в чисто квантовой, так и в классической модели гравитации, хотя и с разными масштабами проявления. Ключевой аспект заключается в том, что квантовая теория поля для материи, объединенная с неквантовой моделью гравитации, допускает «квантовую коммуникацию» через виртуальные переносчики материи, а не через гипотетические квантовые гравитоны. Это означает, что будущие эксперименты, направленные на обнаружение квантовой природы гравитации посредством запутанности, могут дать результаты, допускающие двоякую интерпретацию.

Стремление к гармонизации двух столпов физики — квантовой механики и гравитации — остается центральной задачей. В то время как электромагнитное, сильное и слабое взаимодействия успешно интегрированы в квантовую парадигму, гравитация сохраняет свою обособленность. Расчеты указывают, что эффект классической гравитации становится значимым при массах, приближающихся к планковской массе, составляющей приблизительно 20 микрограммов, и в условиях коротких временных интервалов взаимодействия. Этот сдвиг в понимании открывает новые перспективы для осмысления структуры мироздания, указывая на глубокую взаимосвязь всех уровней реальности.