Квантовые часы на основе фотонов регистрируют гравитационное замедление времени экспресс

Оригинал: "Gravitational time dilation in quantum clock interferometry with entangled multi-photon states and quantum memories"
arXiv:2601.02470 · 2026-01-05 · CC BY 4.0 · 1 мин
Световой эксперимент выявляет, как гравитация меняет ход времени на разных этажах.

Время не абсолютно: вблизи массивных тел оно течёт медленнее. Этот эффект гравитационного замедления времени — прямое следствие общей теории относительности Эйнштейна. Чтобы зафиксировать ничтожную разницу хода времени на разных высотах, физики предлагают использовать пару фотонов в состоянии квантовой запутанности — подобно двум голосам, сплетённым в дуэте. Частицы направляют в две оптические ловушки, расположенные на разной высоте. Там фотоны удерживаются, и время для них начинает расходиться: нижний фотон живёт чуть медленнее верхнего. Затем оба выпускаются и сводятся в интерферометре Хонга-У-Мандела. Если фотоны приходят синхронно, они интерферируют деструктивно — гасят друг друга, и детектор молчит, словно два камертона, настроенные в унисон. Но гравитация изменяет частоту (цвет) света: нижний фотон слегка краснеет, верхний — синеет, и гармония нарушается. Чтобы усилить чувствительность, используют не единичную пару, а ансамбль из множества запутанных частиц. Тогда даже малейшая расстройка становится заметнее — хор всегда слышнее солиста.

Хватает перепада высот в пару метров и выдержки в несколько секунд. Без этого пришлось бы ждать годы.

Такой подход открывает путь к экспериментальной проверке квантовой физики в условиях искривлённого пространства-времени прямо в лаборатории, не прибегая к астрофизическим масштабам.

За год разница хода часов между подвалом и чердаком составляет менее одной миллиардной доли секунды — новый метод делает ее заметной за пару секунд.

В фильме «Интерстеллар» время у чёрной дыры замедляется драматично; здесь — скромный, но реальный лабораторный отголосок.

Учёные
Bernhard RiemannJoseph WeberKarl SchwarzschildKip ThorneRainer WeissAlbert Einstein
Понятия
интерференция квантовых часов замедление времени эффект Хонга — У — Мандела квантовые часы гравитационная память задержка времени автокорреляционная функция частотная модуляция голограмма гравитационное красное смещение гравитационная декогеренция собственное время