क्वांटम घड़ियों के साथ गुरुत्वाकर्षण-प्रेरित उलझाव के प्रयोगशाला परीक्षण की योजना प्रस्तावित

द्वारा संपादित: Svitlana Velhush

प्रयोगशाला में यह जाँचने का तरीका सामने आ सकता है कि क्या गुरुत्वाकर्षण क्वांटम स्तर पर विशाल वस्तुओं को उलझा सकता है। 5 नवंबर 2026 के प्रीप्रिंट के लेखकों ने एक ऐसी योजना प्रस्तावित की है जिसमें एक निलंबित माइक्रोमीटर कण अति-सूक्ष्म नाभिकीय घड़ियों की एक श्रृंखला के साथ अंतःक्रिया करता है। यदि उलझाव उत्पन्न होता है, तो यह सक्रिय गुरुत्वाकर्षण द्रव्यमान की क्वांटम प्रकृति की ओर संकेत करेगा, न कि केवल द्रव्यमानों की स्थानिक सुसंगति की ओर।

शोधकर्ताओं जर्मेन तोबार, मार्कस अस्पेलमेयर और मागदालेना ज़िख ने एक प्रायोगिक व्यवस्था का वर्णन किया है जिसमें एक कण को प्रकाशिक जाल में रखा जाता है और उसके पास नाभिकीय संक्रमणों वाली परमाणु घड़ियों की एक श्रृंखला रखी जाती है। कण के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र को इन घड़ियों की गति को उनकी स्थिति के अनुसार भिन्न-भिन्न रूप से प्रभावित करना चाहिए। सामूहिक अंतःक्रिया इस प्रभाव को बढ़ाती है, जिससे यह प्रयोगशाला की परिस्थितियों में मापने योग्य हो जाता है। यह योजना सापेक्षिक संशोधनों पर आधारित है: घड़ियों की आंतरिक स्वतंत्रता-कोटियों की ऊर्जा सक्रिय गुरुत्वाकर्षण द्रव्यमान में योगदान देती है।

स्थिर द्रव्यमानों के बीच सामान्य न्यूटनीय गुरुत्वाकर्षण ऐसा उलझाव उत्पन्न करने में सक्षम नहीं है। यहाँ गुरुत्वाकर्षण के क्वांटम विवरण की ही आवश्यकता है, जहाँ सक्रिय द्रव्यमान स्वयं एक क्वांटम राशि बन जाता है। कल्पना कीजिए कि श्रृंखला की प्रत्येक घड़ी केवल अलग-अलग ही नहीं टिकटिक करती, बल्कि एक एकीकृत तंत्र के भाग के रूप में टिकटिक करती है, जहाँ गुरुत्वाकर्षण उनकी अवस्थाओं को उसी प्रकार मिला देता है जैसे चुंबकीय क्षेत्र फेरोमैग्नेट में इलेक्ट्रॉनों के स्पिनों को व्यवस्थित करता है।

इस प्रभाव का अवलोकन सक्रिय गुरुत्वाकर्षण द्रव्यमान की क्वांटम प्रकृति का पहला प्रत्यक्ष प्रमाण होगा। अब तक के प्रयोगों ने केवल पदार्थ-तरंगों के व्यतिकरणमापियों में स्थानिक सुसंगति की जाँच की है। नई योजना इन परीक्षणों की सीमा से आगे जाती है और इस मूलभूत प्रश्न को छूती है कि गुरुत्वाकर्षण क्वांटम यांत्रिकी में किस प्रकार भाग लेता है।

arXiv पर उपलब्ध प्रीप्रिंट के अनुसार, इसके क्रियान्वयन के लिए अति-स्थिर नाभिकीय घड़ियों और निलंबन के सूक्ष्म नियंत्रण की आवश्यकता होगी। यदि यह प्रभाव पुष्ट होता है, तो यह विशाल त्वरकों या अंतरिक्ष यानों की आवश्यकता के बिना क्वांटम गुरुत्वाकर्षण के प्रयोगशाला अनुसंधान का मार्ग खोलेगा। फिलहाल यह कार्य एक सैद्धांतिक प्रस्ताव ही है, जिसे प्रायोगिक सत्यापन की आवश्यकता है।

यह इस बात की जाँच का द्वार खोलता है कि क्या गुरुत्वाकर्षण सक्रिय द्रव्यमान के स्तर पर वास्तव में एक क्वांटम बल है।

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स्रोतों

  • Testing Gravitationally-Induced-Entanglement with Massive Particles and Quantum Clocks

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