Procese exotice cu cicluri cauză-efect

Bucle cuantice cauzale. Credit: @ULB

Raționamentul cauzal este omniprezent, de la fizică la medicină, economie și științe sociale, precum și la viața de zi cu zi. Ori de câte ori apăsăm butonul, sună clopotul și credem că dacă apăsăm butonul va suna clopotul. În mod normal, se presupune că influența cauzală merge doar într-o singură direcție (de la cauză la efect) și nu se întoarce niciodată de la efect la cauză: sunetul clopotului nu face ca butonul să îl activeze. Acum cercetătorii de la Universitatea Oxford și Université libre de Bruxelles au dezvoltat o teorie a cauzalității în teoria cuantică, potrivit căreia relațiile cauză-efect pot forma uneori cicluri. Această teorie oferă o nouă înțelegere a proceselor exotice în care evenimentele nu au o ordine cauzală definită. Studiul a fost publicat în Comunicări despre natură.

Una dintre modalitățile prin care teoria cuantică provoacă intuițiile clasice este provocarea ideilor noastre de cauzalitate. Implicarea cuantică poate fi utilizată pentru a produce corelații între experimentele îndepărtate despre care se știe că evită explicații cauzale satisfăcătoare în cadrul modelelor cauzale clasice. În plus, se așteaptă ca unificarea teoriei cuantice și a gravitației să permită situații în care structura cauzală a spațiului-timp este supusă indefinitivității cuantice, sugerând că evenimentele nu ar trebui ordonate. Recent, o echipă de cercetători din Oxford și Bruxelles a dezvoltat o teorie a cauzalității în teoria cuantică, în care conceptele cauzale sunt definite în termeni cuantici intrinseci, mai degrabă decât aparținând unui nivel clasic emergent al rezultatelor măsurătorilor. Acest lucru a oferit, în special, o înțelegere cauzală a corelațiilor produse de stările încurcate. Acum au generalizat teoria pentru a permite influenței cauzale să meargă în cicluri, oferind o înțelegere cauzală a proceselor cu evenimente în ordine cauzală nedeterminată.

„Ideea cheie din spatele propunerii noastre este că relațiile cauzale din teoria cuantică corespund influenței prin așa-numitele transformări unitare: acestea sunt tipurile de transformări care descriu evoluțiile sistemelor cuantice izolate. Acest lucru este îndeaproape analog cu o abordare a modelelor cauzale clasice care presupune determinismul de bază și plasează relațiile cauzale în dependențe funcționale între variabile ”, spune Jonathan Barrett de la Universitatea Oxford.

Ideea principală a noului studiu este aceea de a aplica același principiu proceselor în care ordinea operațiilor poate fi dinamică sau chiar nedeterminată, întrucât o mare clasă a acestor procese poate fi, de asemenea, înțeleasă ca rezultând din transformări unitare pe care le dezvoltă. într-o succesiune obișnuită.

„Anterior, procesele cu un ordin cauzal nedefinit erau de obicei considerate pur și simplu incompatibile cu orice cont cauzal. Munca noastră arată că o clasă importantă a acestora, cele care pot fi înțelese ca derivate din procese unitare și care se crede că au o realizare fizică în natură, ar putea fi considerată, de fapt, ca având o structură cauzală definită, deși o care include cicluri “, spune Robin Lorenz, autorul corespunzător al studiului.

„Ideea structurilor cauzale ciclice poate părea contraintuitivă, dar cadrul procesului cuantic în care este formulat asigură faptul că este lipsit de paradoxuri logice, cum ar fi posibilitatea de a vă întoarce în timp și de a vă ucide sinele mai tânăr” explică el.Ognyan Oreshkov de la Universitatea Liberă din Bruxelles. “Indiferent de cât de exotice apar, se știe că unele dintre aceste scenarii au realizări experimentale în care variabilele de interes sunt relocate în timp.”

Aceasta înseamnă că spațiul-timp nu are structura cauzală aciclică pe care ar trebui să o aibă în mod normal? Nu exact, deoarece în experimentele menționate evenimentele legate de cauzalitate într-un mod ciclic nu sunt locale în spațiu-timp. Cu toate acestea, cercetătorii cred că structura cauzală a spațiului-timp în sine ar putea deveni ciclică în acest mod cuantic la intersecția teoriei cuantice și a relativității generale, unde sunt de așteptat procese analoage celor fezabile în laborator, dar cu evenimente locale în . cadre de referință spațiu-timp.

Referință: „Modele cauzale cuantice ciclice” de Jonathan Barrett, Robin Lorenz și Ognyan Oreshkov, 9 februarie 2021, Comunicări despre natură.
DOI: 10.1038 / s41467-020-20456-x

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Apneea obstructivă în somn este frecventă la persoanele cu tulburări cognitive – este tratabilă

O tulburare de somn tratabilă în mod obișnuit la persoanele cu probleme de gândire și memorie. Apnee obstructivă în somn - respirația se oprește de...

Oamenii de știință dezvăluie cheia creșterii musculare adecvate

Analiza imunofluorescenței unui grup de celule stem proliferante asociate cu fibre musculare (gri). Celulele stem produc Dll1 (roșu) și MyoD (verde). Două...

ExoMars Orbiter surprinde fermitatea la locul de aterizare al craterului Mars Jezero

ESA-Roscosmos Trace Gas Orbiter a observat vehiculul NASA Perseverance Mars 2020, împreună cu o parașută și o carapace spate, un scut termic și o...

Reglarea cuantică în grafen avansează era comunicațiilor fără fir Terahertz de mare viteză

Tunelare cuantică. Credit: Daria Sokol / Biroul de presă MIPT Oamenii de știință de la MIPT, Universitatea Pedagogică de Stat din Moscova și Universitatea...

Utilizarea moleculelor vibrante pentru a investiga proprietățile undelor materiei

Ionii moleculari HD + (perechi de puncte galbene și roșii) într-o capcană de ioni (gri) sunt iradiați de o undă laser (roșu). Acest...

Newsletter

Subscribe to stay updated.