Fizicienii se confruntă cu o dilemă fundamentală în încercarea de a reconcilia două teorii esențiale ale fizicii moderne: relativitatea generală și mecanica cuantică.
În timp ce relativitatea generală descrie cu acuratețe comportamentul gravitației la scară cosmică, mecanica cuantică guvernează lumea particulelor subatomice, cele două teorii demonstrându-se incompatibile în explicarea gravitației la nivel cuantic.
Pentru a aborda această problemă, NASA finanțează un proiect de cercetare condus de Dr. Selim Shahriar de la Universitatea Northwestern. Proiectul Supreme-GQ își propune să testeze comportamentul gravitației la nivel cuantic utilizând senzori bazați pe fenomenul de întreținere cuantică.
Principiul echivalenței, fundamental în relativitatea generală, susține că gravitația și accelerația sunt echivalente. Totuși, la scară cuantică, gravitația ar putea manifesta proprietăți diferite.
Pentru a investiga această posibilitate, cercetătorii utilizează parametrul Eötvös, care măsoară relația dintre gravitație și inerție.
Proiectul Supreme-GQ urmărește să măsoare diferențele dintre masa gravitațională și masa inerțială cu o precizie de aproximativ 10^-20, depășind de o mie de ori acuratețea experimentelor anterioare.
Metodologia se bazează pe interferometre atomice care utilizează atomi de rubidiu întreținuți cuantic. Acești atomi sunt separați în multiple traiectorii și apoi recombinați pentru a detecta cele mai fine variații ale forței gravitaționale.
O inovație semnificativă a proiectului constă în Protocolul generalizat de compresie Echo, conceput pentru a menține starea de întreținere cuantică pentru perioade extinse, necesare efectuării măsurătorilor precise.
Această tehnologie ar putea permite menținerea întreținerii cuantice pentru intervale de ordinul minutelor. Succesul acestui experiment ar putea oferi răspunsuri cruciale privind compatibilitatea dintre relativitatea generală și gravitația cuantică.
Tehnologia dezvoltată în cadrul proiectului are potențialul de a îmbunătăți semnificativ sistemele de navigație spațială, poziționare geografică și ghidare a vehiculelor terestre.
Cu toate acestea, implementarea tehnologiei cuantice în mediul spațial prezintă încă numeroase provocări tehnice care trebuie depășite.
