Классическая гравитация может индуцировать квантовую запутанность, утверждают физики

Два физика из Лондонского университета Ройал Холлоуэй представили теоретическое доказательство того, что классические гравитационные поля способны вызывать квантовую запутанность между объектами, не требуя при этом введения квантовой гравитации. Исследование, проведенное доктором Ричардом Хаулом и аспирантом Джозефом Азизом, было опубликовано в журнале Nature 22 октября 2025 года. Эта работа ставит под сомнение устоявшееся представление о том, что для возникновения гравитационно индуцированной запутанности необходимо, чтобы сама гравитация была квантовой, то есть опосредована гипотетическими гравитонами.

На протяжении десятилетий научное сообщество стремилось к созданию единой теории, объединяющей квантовую механику с Общей теорией относительности Альберта Эйнштейна. Долгое время считалось, что гравитационно индуцированная запутанность является прямым свидетельством квантовой природы гравитации. Однако Азиз и Хаул, основываясь на математических расчетах, продемонстрировали, что запутанность может возникнуть даже в рамках неквантовой модели гравитации, если учитывать квантовую природу самой материи. Их работа расширяет понимание механизмов гравитационного взаимодействия, хотя и не опровергает необходимость теории квантовой гравитации в целом.

Исследование вдохновлено мысленным экспериментом, предложенным Ричардом Фейнманом в 1957 году, который предполагал, что гравитационное поле объекта в квантовой суперпозиции, взаимодействуя с другим объектом, послужит доказательством квантовой гравитации. Доктор Хаул пояснил, что их аргументация допускает возникновение эффекта, который они назвали «квази-запутанностью» — ослабленной формой корреляции, возникающей даже при классическом описании гравитации. Ученые отмечают, что сила наблюдаемого эффекта может служить индикатором: сильная корреляция, вероятно, укажет на квантовую гравитацию, тогда как слабая корреляция может быть объяснена классическими полями.

Теоретический вклад усложняет поиски единой теории, поскольку он ставит под сомнение один из наиболее популярных экспериментальных путей проверки квантовой природы гравитации. Физик-теоретик Джонатан Оппенгейм из Университетского колледжа Лондона прокомментировал работу, отметив ее значимость для научных дискуссий. Исследователи объединили квантовую теорию поля для материи с неквантовой моделью гравитации, показав возможность квантовой коммуникации в классическом гравитационном поле.

Практическая реализация экспериментов для проверки этой гипотезы сопряжена с серьезными трудностями, в первую очередь из-за чувствительности систем к декогеренции. Тем не менее, доктор Хаул выразил оптимизм относительно того, что эксперименты, аналогичные предложенным Фейнманом, могут стать осуществимыми в ближайшем будущем. Этот теоретический прорыв, опубликованный в октябре 2025 года, открывает новую главу в поиске примирения между Общей теорией относительности и квантовой механикой, предлагая альтернативную интерпретацию наблюдаемых эффектов.