doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.061603
Credibilidade: 999
#Gravidade
Uma equipe de pesquisa faz experimentos com um circuito elétrico para explorar as propriedades quânticas da gravidade, com o objetivo de avançar na física teórica e na tecnologia de processamento de sinais.
Cientistas do Cluster de Excelência ct.qmat desenvolveram um método para modelar uma teoria central da gravidade quântica no laboratório.
Seu objetivo: decifrar fenômenos anteriores que não explicavam o mundo quântico.
A gravidade não é mais um mistério para os físicos, pelo menos quando se trata de grandes distâncias: graças à ciência, podemos calcular as órbitas dos planetas, prever as marés e enviar foguetes ao espaço com precisão.
No entanto, a descrição teórica da gravidade atinge seus limites no nível das menores partículas, o chamado nível quântico.”
Para explicar o Big Bang ou o interior dos buracos negros, temos que entender as propriedades quânticas da gravidade”, explica a professora Johanna Erdmenger, presidente da seção III de Física Teórica da Universidade de Würzburg, na Baviera, Alemanha.”
Em energias muito altas, as leis clássicas da gravidade falham.
Portanto, nosso objetivo é contribuir para o desenvolvimento de novas teorias que possam explicar a gravidade em todas as escalas, inclusive no nível quântico.”
O papel da correspondência AdS/CFT na gravidade quântica
A correspondência AdS/CFT, uma teoria central da gravidade quântica, desempenha um papel importante no desenvolvimento de novos modelos.
Ela afirma que as teorias gravitacionais complexas em um espaço de alta dimensão podem ser descritas por teorias quânticas mais simples nos limites desse espaço.
[Explicação: “AdS” significa “Anti-de-Sitter”, um tipo especial de espaço-tempo que é curvado para dentro, como uma hipérbole.
“CFT” significa “teoria do campo conformal”, uma teoria que descreve sistemas físicos quânticos cujas propriedades são as mesmas em todas as distâncias espaciais.”
Isso parece muito complicado em um primeiro momento, mas é fácil de explicar”, diz Erdmenger.”
A correspondência AdS/CFT nos permite entender processos gravitacionais difíceis, como os que existem no mundo quântico, usando modelos matemáticos mais simples.
A correspondência afirma que a dinâmica quântica na borda do funil deve corresponder à dinâmica mais complexa do lado de dentro, semelhante a um holograma em uma nota de banco, que gera uma imagem tridimensional, embora ela mesma seja apenas bidimensional”.
Abordagens experimentais da gravidade quântica
Juntamente com sua equipe, Erdmenger desenvolveu um método para testar experimentalmente as previsões da correspondência AdS/CFT não confirmada anteriormente:Um circuito elétrico ramificado é usado para imitar o espaço-tempo curvo e os sinais elétricos nos pontos individuais do circuito correspondem à dinâmica gravitacional que seria encontrada em diferentes pontos do espaço-tempo.
Os cálculos teóricos da equipe de pesquisa mostram que, no circuito proposto, a dinâmica na borda do espaço-tempo simulado também corresponde àquela no interior e, portanto, uma previsão central da correspondência AdS/CFT pode ser realizada pelo circuito.
Avanço da tecnologia por meio de experimentos quânticos: Como próxima etapa, a equipe de pesquisa de Würzburg planeja agora colocar em prática a configuração experimental descrita no estudo.
Além de avanços significativos na pesquisa gravitacional, isso também pode levar a inovações técnicas.
“Nossos circuitos também abrem novas aplicações tecnológicas”, explica Erdmenger.”
Com base na tecnologia quântica, espera-se que eles transmitam sinais elétricos com perda reduzida, uma vez que a curvatura simulada do espaço agrupa e estabiliza os sinais.
Isso seria um avanço para a transmissão de sinais em redes neurais usadas para inteligência artificial, por exemplo.”
Publicado em 22/09/2024 22h41
Artigo original:
Estudo original: