Идеја „Теорије свега“ је примамљива - да бисмо некако могли објаснити све што је. Али сада, истраживачки тим на челу са научницима са Империјалног колеџа у Лондону неочекивано је открио да чини се да та теорија струна такође предвиђа понашање заплетених квантних честица. Како се ово предвиђање може тестирати у лабораторији, истраживачи кажу да сада могу тестирати теорију струна.
"Ако експерименти докажу да су наша предвиђања о квантном заплетању тачна, то ће показати да теорија струна" делује "на предвиђање понашања заплетених квантних система", рекао је професор Мајк Дуфф, водећи аутор студије.
Теорија струна првобитно је развијена да опише темељне честице и силе које чине наш универзум, а била је омиљена супарница међу физичарима да би нам омогућила да помиримо оно што знамо о невероватно малом из физике честица са нашим разумевањем веома великих од наше студије космологије. Коришћење теорије за предвиђање понашања заплетених квантних честица пружа прву прилику за експеримент тестирање теорије струна.
Али - бар за сада - научници неће моћи да потврде да је Теорија струна заправо начин да се објасни све то, само ако то заиста делује.
"Ово неће бити доказ да је теорија струна исправна" теорија свега "коју траже космолози и физичари честица", рекао је Дуфф. "Међутим, теоретичарима ће бити веома важно јер ће показати да ли теорија струна делује или не, чак и ако се њена примена налази у неочекиваном и неповезаном подручју физике."
Теорија струна је теорија гравитације, продужетак Опште релативности, а класична интерпретација струна и ждрела је да су они квантно механички вибрирају, проширене наелектрисане црне рупе. Теорија претпоставља да електрони и кваркови унутар једног атома нису 0- димензионални објекти, али једнодимензионални низови. Ове жице могу да се крећу и вибрирају, дајући посматраним честицама њихов укус, набој, масу и центрифугирање. Жице чине затворене петље, осим ако се не сусрећу са површинама, названим Д-бране, где се могу отворити у једнодимензионалне линије. Крајње тачке низа не могу да прекину Д-метак, али могу да клизе по њему.
Дуфф је рекао да је седео на конференцији у Тасманији, где је колега представљао математичке формуле које описују квантно заплетеност када нешто схвати. „Одједном сам препознао његове формуле сличне онима које сам развио неколико година раније, користећи теорију струна за описивање црних рупа. Када сам се вратио у Велику Британију, проверио сам свеске и потврдио да је математика из ових веома различитих области заиста идентична. "
Дуфф и његове колеге схватили су да математички опис обрасца запетљавања између три кубита подсећа на математички опис, у теорији струна, посебне класе црних рупа. На тај начин, комбинујући своје знање о две најчудније појаве у свемиру, црним рупама и квантном запетљавању, схватили су да би могли користити теорију струна за израду предвиђања које би се могло тестирати. Користећи математичку теорију струна која описује црне рупе, предвиђали су образац запетљавања који ће се догодити када се четири кубата испреплићу један са другим. (Одговор на овај проблем није раније израчунаван.) Иако је то технички тешко урадити, образац заплетања између четири уплетена кубита може се мерити у лабораторији и тачност овог предвиђања тестирана.
Откриће да изгледа да теорија струна предвиђа квантно заплетање је потпуно неочекивано, али будући да се квантно заплетање може мерити у лабораторији, то значи да постоји начин - коначно - истраживачи могу тестирати предвиђања на основу теорије струна.
Али, рекао је Дуфф, не постоји очигледна веза која би објаснила зашто је теорија која се развија да би се описале фундаменталне функције нашег универзума корисна за предвиђање понашања заплетених квантних система. "Ово нам можда говори нешто веома дубоко о свету у којем живимо, или то може бити само чудна случајност", рекао је Дуфф. "Било како било, корисно је."
Извор: Империал Цоллеге Лондон
