Диаграмма пространства-времени, разделенная на четыре квадранта: левый и правый клинья Риндлера, а также световые конусы будущего и прошлого. Вакуумное состояние можно описать как запутанное состояние между клиньями Риндлера или между световыми конусами. Для наблюдателя в одном из этих квадрантов (например, в будущем) отслеживание ненаблюдаемых режимов (например, в прошлом) приводит к (подобному времени) эффекту Унру. Стрелка представляет пространственно-временную траекторию детектора. Авторы и права: Письма с физическим обзором (2022 г.). DOI: 10.1103/PhysRevLett.129.160401

Международная группа ученых, включая экспертов из Университета Аделаиды, разработала квантовый термометр для измерения сверхнизких температур пространства и времени, предсказанных Эйнштейном и законами квантовой механики.

Исследованием руководил доктор Джеймс К. Квач из Университета Аделаиды, научный сотрудник Школы физических наук и Института фотоники и перспективных датчиков (IPAS) из Университета Аделаиды.

«Мы разработали квантовый термометр, который может измерять очень малые изменения температуры», — сказал он.

«Теоретическая конструкция квантового термометра основана на той же технологии, которая используется для создания квантовых компьютеров».

Эйнштейн предсказал, что скорость, с которой вы воспринимаете течение времени, зависит от скорости, с которой вы движетесь: человек, движущийся очень быстро, стареет медленнее, чем тот, кто стоит на месте. Это привело к его общей теории относительности, в которой говорится, что пространство и время вместе действуют как ткань, которая может изгибаться и деформироваться.

Связь между температурой и ускорением аналогична связи между временем и скоростью. Разные наблюдатели, движущиеся с разным ускорением, воспринимали бы разную, хотя и незначительную, разницу температур.

«В 1976 году канадский физик Уильям Унру объединил работу Эйнштейна с другой фундаментальной теорией современной физики, квантовой механикой, и предсказал, что ткань пространства-времени имеет очень низкую температуру», — сказал доктор Квач.

«Интересно, что эта температура менялась в зависимости от того, насколько быстро вы двигаетесь.

«Чтобы увидеть это изменение температуры, вам нужно двигаться очень быстро. Чтобы увидеть изменение температуры хотя бы на один градус, вам нужно двигаться со скоростью, близкой к скорости света.

«До сих пор эти экстремальные скорости мешали исследователям проверить теорию Унру».

Доктор Квач и его коллеги профессор Уильям Манро из Лаборатории фундаментальных исследований NTT в Японии и профессор Тимоти Ральф из Университета Квинсленда опубликовали свою работу в журнале Physical Review Letters .

«Теоретически квантовому термометру не нужно физически ускоряться, вместо этого он использует магнитное поле для ускорения внутренней энергетической щели устройства», — говорит доктор Квач.

«Квантовый термометр можно построить с помощью современных технологий».

Работа команды имеет важные последствия для будущих исследований. Квантовый термометр можно использовать для измерения сверхнизких температур с точностью, недоступной для обычных термометров.