In einer kürzlich veröffentlichten Studie in der Zeitschrift
Physical Review X haben Forscher aus Amsterdam und Ulm eine neue Methode vorgeschlagen, um zu untersuchen, ob Gravitation als eine quantenmechanische Kraft angesehen werden kann, ohne die Notwendigkeit von Verschränkung, einer Komplexität, die oft in quantenphysikalischen Experimenten auftritt.
Die Gravitation ist eine bekannte Kraft, doch ihr Wesen bleibt ein Mysterium. Funktioniert sie nach den Prinzipien der Quantenmechanik oder ist sie eine klassische Kraft, die durch geometrische Gesetze beschrieben wird? Diese Frage ist nach wie vor unbeantwortet.
Der Ansatz, entwickelt von Ludovico Lami und seinen Kollegen, verwendet massive harmonische Oszillatoren, ähnlich denen im Cavendish-Experiment von 1797, um die Gravitationskraft zu messen, ohne auf Verschränkung zurückgreifen zu müssen.
Das Team hat strenge Kriterien für experimentelle Signale festgelegt, die beweisen sollten, dass Gravitation sich quantenmechanisch manifestieren kann. Diese Kriterien sind so gestaltet, dass lokale klassische Gravitation sie nicht erfüllen könnte. Laut den Forschern ist es zwar notwendig, technologischen Fortschritt zu erzielen, es sei jedoch möglich, dass solche Experimente in naher Zukunft durchführbar sind.
Im Mittelpunkt dieses Experiments steht die Idee, einen dieser massiven Oszillatoren in eine Situation zu bringen, in der er sich theoretisch quantenmechanisch verhalten könnte. Das bedeutet, dass der Oszillator sich nicht einfach in einem Zustand oder einem anderen befinden würde, sondern in einer Überlagerung mehrerer Zustände gleichzeitig, was eine grundlegende Eigenschaft von Quantenteilchen ist.
Dieser Fortschritt könnte schnell eine Antwort auf die Frage ermöglichen, ob Gravitation eine quantenmechanische Kraft ist.
Quelle: Physical Review X