Jest coraz lepiej. Co jeśli B jest również zakotwiczony w obiekcie kwantowym, który znajduje się w superpozycji dwóch lokalizacji? Następnie stan kwantowy A jest teraz rozmazany na dwa różne sposoby, w zależności od możliwych lokalizacji B. Ponieważ określenie stanu kwantowego B determinuje stan A, A i B są teraz splątane.
W powyższym przykładzie dwie podstawowe właściwości układów kwantowych – superpozycja i splątanie – okazują się zależeć od układu odniesienia. „Głównym przesłaniem jest to, że wiele właściwości, które naszym zdaniem są bardzo ważne i w pewnym sensie absolutne, ma charakter relacyjny” lub względny, stwierdził Anny Katarzyny de la Hamettewspółautor najnowszego artykułu.
Nawet porządek zdarzeń poddaje się rygorom kwantowych układów odniesienia. Na przykład z jednej ramki odniesienia możemy zaobserwować kliknięcie detektora mające miejsce w określonym momencie. Jednak w innym układzie odniesienia kliknięcie może zakończyć się superpozycją zdarzeń poprzedzających i następujących po innym zdarzeniu. To, czy zaobserwujesz kliknięcie jako mające miejsce w określonym momencie, czy też jako będące superpozycją różnych porządków zdarzeń, zależy od wyboru układu odniesienia.
Odskocznia do grawitacji
Naukowcy mają nadzieję wykorzystać te zmieniające się perspektywy kwantowe do zrozumienia zagadkowej natury grawitacji. Ogólna teoria względności Einsteina, będąca klasyczną teorią grawitacji, mówi, że grawitacja to zakrzywienie struktury czasoprzestrzeni przez masywny obiekt. Ale jak zakrzywi się czasoprzestrzeń, jeśli sam obiekt znajduje się w superpozycji dwóch lokalizacji? „Bardzo trudno odpowiedzieć na to pytanie, posługując się zwykłą fizyką kwantową i grawitacją” – powiedział Wiktoria Kabelbadacz z grupy Bruknera i współautor nowej pracy.
Przełącz się jednak na układ odniesienia, którego początek znajduje się w superpozycji, a masywny obiekt może znaleźć się w określonym miejscu. Teraz możliwe staje się obliczenie jego pola grawitacyjnego. „Znajdując wygodny kwantowy układ odniesienia, możemy zająć się problemem, którego nie możemy rozwiązać [and make it] jest to problem, do rozwiązania którego możemy po prostu wykorzystać standardową znaną fizykę” – powiedział Kabel.
Takie zmiany perspektywy powinny być przydatne do analizy przyszłe eksperymenty których celem jest umieszczenie bardzo małych mas w superpozycji. Na przykład fizycy Chiara Marletto I Vlatko Vedral z Uniwersytetu Oksfordzkiego zaproponowane umieszczając po dwie masy w superpozycji dwóch lokalizacji, a następnie badając, jak wpływa to na ich pola grawitacyjne. Rosnące próby formalnego opisu kwantowych układów odniesienia mogą pomóc w zrozumieniu badań interakcji między grawitacją a teorią kwantową – co jest niezbędnym krokiem w stronę teorii grawitacji kwantowej.
