Как доказать квантование гравитации экспериментально? Еще Фейнман предложил "простой" эксперимент: взять массивную систему и привести ее в состояние пространственной суперпозиции (например, вероятность 50/50 найти ее в точках А и Б). Что будет, если к этой системе поднести аналогичную массу и дать им провзаимодействовать? Разумеется, гравитация притянет эту массу в зависимости от положения первого тела в точках А и Б. Если гравитация квантована, утверждает Фейнман, две системы запутаются друг с другом (т.е. их положения окажутся скореллированы). Мы измерим это и сможем сказать: ага, две системы взаимодействовали исключительно гравитационно и оказались запутанны. Значит, гравитация квантуется. Множество экспериментов пытаются создать условия, в которых это можно проверить. Но новая работа утверждает, что все не так просто. Даже если гравитация классическая и не квантуются, две массы все равно могут оказаться запутанны. Авторы нашли неточность в рассуждениях Фейнмана: он предполагает, что массы сами по себе по сути классические, так что единственное взаимодействие между ними — гравитационное. Но вообще говоря, массы тоже являются квантовыми объектами, которые надо рассматривать с точки зрения квантовой теории поля, что и сделали авторы. В таком случае, утверждают они, две массы могут обмениваться виртуальными частицами (другими словами, их волновые функции взаимодействуют друг с другом), что приводит к запутанности даже без квантовой гравитации. Авторы сделали оценки и утверждают, что из факта запутанности между двумя массами однозначного вывода о квантовании гравитации сделать нельзя. Нужно измерять степень запутанности и ее зависимость от параметров системы. В зависимости от того, квантовая гравитация или нет, результаты будут слегка отличаться. Это все значительно усложняет эксперименты. Раньше думали, что достаточно просто наблюдать запутанность — хоть какую-то — чтобы утвреждать, что гравитация квантовая. Мы очень далеко и от этого — все эксперименты очень сложные. Но тут оказывается, что надо измерять более тонкие эффекты, что отодвигает нас от наблюдения квантовости еще дальше... Я вообще большой фанат концепций, которые рассматривают гравитацию исключительно в классическом ключе. И я рад, что один из главных аргументов о том, что гравитация должна непременно квантоваться, оказался несостоятелен. Конечно, это не приближает нас к правильному ответу, но подчеркивает важность аккуратного рассмотрения всех аспектов задачи. #кванты #гравитация