يتدفق الزمن ببطء أكثر عند سطح الأرض مقارنة بالسطح - هذا ما تنبأ به أينشتاين في نظرية النسبية. لملاحظة هذا الفرق الضئيل، يقترح الفيزيائيون استخدام زوج من الفوتونات المتشابكة، مترابطة كصوتين في دويتو. تُرسل الجسيمات إلى فخّين ضوئيين على ارتفاعين مختلفين، حيث تنتظر حتى يتباعد الزمن بالنسبة لهما. ثم تُطلق وتُخلط في جهاز هونغ-أو-ماندل. إذا كانت الفوتونات متزامنة، فإنها تلغي بعضها البعض، ويصمت الكاشف - مثل شوكتين رنانتين في انسجام تام. لكن الجاذبية تغيّر تردد (لون) الضوء، مما يخل بالتناغم. لتضخيم التأثير، لا نستخدم زوجاً واحداً، بل مجموعة من عدة جسيمات. عندها يصبح أدنى نشاز أكثر وضوحاً - الجوقة أوضح من المنفرد.
هذه الطريقة تقرّب اختبار فيزياء الكم في الزمكان المنحني إلى المختبر مباشرة.
كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2601.02470
Gravitational time dilation implies that clocks held at different heights accumulate different proper times. We analyze a memory-assisted quantum clock interferometer in which a frequency-bin photonic clock is stored in two vertically separated quantum memories for a controllable duration, such that the joint state evolves in a quantum superposition of two proper times. After retrieval, the photonic modes interfere in a Hong-Ou-Mandel (HOM) interferometer, for which we derive analytic expressions for the resulting multiphoton detection statistics. Extending this HOM-based scheme from entangled photon pairs to frequency-entangled 2N-photon inputs, we show that the proper-time dependent phase is amplified by a factor N, leading to an N-times faster collapse and revival of the interference signal compared with the two-photon case. Incorporating finite memory efficiency and lifetime, we identify regimes where this modulation remains observable. For parameters compatible with demonstrated Rb and Cs memories and achievable optical frequency separations, the first collapse occurs for height differences in the order of 10-100 m with subsecond to few-second storage times, while suitable rare-earth ion and alkali memory combinations can reduce the required height to the few-metre scale. These results establish near-term laboratory conditions for observing entanglement dynamics driven by gravitational time dilation in a photonic platform.
خلال عام، يكون الفرق في سير الساعات بين الطابق السفلي والعلية أقل من جزء من مليار من الثانية - الطريقة الجديدة تجعله ملحوظاً خلال بضع ثوانٍ.
في فيلم «إنترستيلر»، يتباطأ الزمن قرب الثقب الأسود بشكل درامي؛ هنا - صدى متواضع لكنه حقيقي في المختبر.