Квантова заплутаність як першооснова простору-часу в теоретичній фізиці

Теоретична фізика продовжує досліджувати можливість того, що сам простір-час може виникати як емерджентна властивість, подібно до того, як температура виникає з молекулярного руху. Це фундаментальне дослідження розглядає квантову заплутаність як ключовий кандидат на первинний компонент, з якого формується геометрія Всесвіту.

Ідея, що кванти можуть формувати простір-час через заплутаність, була висунута фізиками, зокрема Браяном Свінглом у 2018 році. Квантова заплутаність, явище, яке Альберт Ейнштейн назвав «моторошною дією на відстані» та яке було експериментально підтверджене Аланом Аспе у 1982 році, демонструє миттєвий зв'язок між пов'язаними частинками незалежно від відстані. Цей зв'язок є основою для майбутніх квантових технологій.

Нещодавні теоретичні роботи підтверджують цю концепцію. У жовтні 2025 року Хонг Лю з Массачусетського технологічного інституту (MIT) опублікував дослідження, яке показало, що в моделях, де заплутаність формує простір-час, сильний кореляційний зв'язок відповідає безперервному простору, тоді як його відсутність призводить до просторової фрагментації. Це узгоджується з уявленням, що простір-час може бути складений з інформації, закодованої в квантовій заплутаності.

Водночас, дебати щодо квантової природи гравітації ускладнилися наприкінці 2025 року. Дослідження Джозефа Азіза та Річарда Хоула, опубліковане у виданні Nature, під назвою «Класичні теорії гравітації породжують заплутаність», стверджувало, що за певних умов навіть класична гравітація потенційно може генерувати квантову заплутаність. Ця робота кидає виклик можливості довести квантову природу гравітації через спостереження гравітаційно-індукованої заплутаності, оскільки класична взаємодія може передавати квантову інформацію локально.

Продовжуючи цю лінію досліджень, у лютому 2026 року Голліс Вільямс та його колеги продемонстрували, що заплутаність може існувати без попередньо заданої геометрії простору-часу, що підтверджує гіпотезу про виникнення простору-часу як наслідок квантового зв'язку. Ця інтенсивна теоретична робота трансформує розуміння реальності, пропонуючи, що вимірювані простір і час можуть бути макроскопічними ілюзіями, витканими з квантових кореляцій. Дослідження, зокрема ті, що проводяться в IceCube Neutrino Observatory, намагаються непрямими спостереженнями виявити квантованість простору-часу, хоча наразі результати не фіксують відхилень від класичних передбачень.