¿La relatividad de Einstein tiene un efecto fundamental en la decoherencia cuántica a través de la dilatación del tiempo causada por la gravedad?

Ha habido al menos tres artículos en la revista New Scientist (NS) sobre este tema (y, por lo tanto, más dirigidos al lector de ciencia popular, como yo). El último de esos tres es el mencionado en el blog que Barak Shoshany cita en su excelente respuesta, y que se disputa en ese blog. Pero los otros dos artículos son sobre Roger Penrose, y también vale la pena considerarlos.

Esto es lo que he anotado en mi índice anotado de estos artículos:

Penrose sugiere (NS, 09-Mar-2002, p26) que la línea divisoria entre el comportamiento cuántico y el comportamiento relativista podría determinarse en su lugar por la gravedad: a escalas subatómicas, la gravedad es insignificantemente débil y las partículas pueden comportarse cuánticamente mecánicamente, pero a escalas más grandes, la gravedad es lo suficientemente fuerte como para colapsar cualquier función de onda que se encuentre en un estado de superposición. Esto no solo concuerda con la dificultad que experimentan los teóricos al unificar la gravedad con las fuerzas electromagenticas, nucleares débiles y nucleares fuertes, sino que sugiere un posible mecanismo (la incertidumbre de la energía de una región particular del espacio, con una incertidumbre de tiempo dada sobre la cual persiste, se traduciría, relativistamente, en una incertidumbre de la curvatura de esa región del espacio, y es esta no linealidad la que colapsa cualquier función de onda que se encuentre en un estado de superposición). También señala (NS, 03-enero-2015, p26) que cuando una partícula masiva está en una superposición de dos lugares, eso debe tener implicaciones para la curvatura del espacio en esas dos posiciones (y cualquier cosa que orbita la partícula en cualquiera de esas dos posiciones); de manera similar para la relación temporal relativista experimentada por una partícula en una superposición de dos velocidades que hace que las dos instancias envejezcan de manera diferente. Los experimentos de entrelazamiento cuántico podrían ser difíciles para nosotros para trabajar precisamente debido a la gravedad de la Tierra (NS, 20-jun-2015, p8).

El documento relevante se puede descargar de forma gratuita desde arXiv: [1311.1095] Decoherencia universal debido a la dilatación del tiempo gravitacional.

Es un resultado teórico interesante. Sin embargo, la decoherencia debida a la dilatación del tiempo gravitacional, descrita en el artículo, es de hecho completamente insignificante en comparación con la decoherencia debido a otros efectos, al menos para los sistemas con los que podemos experimentar actualmente. Por lo tanto, este resultado no se puede probar experimentalmente en la actualidad y, por lo tanto, es imposible saber si este efecto realmente ocurre en la naturaleza.

Sabine Hossenfelder escribió una publicación de blog al respecto aquí: No, Gravity no ha matado al gato de Schrödinger. Ella nota:

“Desgraciadamente, el efecto es extremadamente pequeño, más pequeño incluso que la decoherencia inducida por el fondo cósmico de microondas. En el artículo estiman que el tiempo que tardan las [[matemáticas] 10 ^ {23} [/ matemáticas] en decohererse es de [matemáticas ] 10 ^ {- 3} [/ math] segundos, pero el número de partículas en los sistemas compuestos que actualmente pueden interferir es más como [math] 10 ^ {2} [/ math] o quizás [math] 10 ^ {3} [/ math]. Para estos sistemas, el tiempo de decoherencia es aproximadamente [math] 10 ^ {7} [/ math] segundos – eso es aproximadamente un año “.

Por favor, consulte su publicación para más detalles.