Выяснилось, что квантовая гравитация не оказывает влияния на осцилляции нейтрино
11 апреля 2024
Физики из коллаборации IceCube не обнаружили влияния квантовой гравитации на параметры нейтринных осцилляций. Это усилило предел на подобное взаимодействие в 30 раз для энергонезависимых моделей. Статья опубликована в журнале Nature Physics.
Эта новость появилась на N + 1 при поддержке ежегодной Национальной премии в области будущих технологий «Вызов». В 2023 году ее присудили за ионный квантовый процессор, магниты из высокотемпературного сверхпроводника, вычислительные устройства на основе поляритонов и оптический транзистор, а также открытия, позволившие создать новые подходы для лечения заболеваний мозга
Создание непротиворечивой и полной теории квантовой гравитации — одна из важнейших задач современной физики. Один из центральных вопросов при работе над этой теорией — проявляет ли метрика пространства-времени квантовые флуктуации, как у остальных квантовых полей. На масштабах ниже планковской энергии это море квантовой пены пространства-времени может вызвать небольшие изменения эволюции состояний движущихся частиц во времени. Экспериментальная проверка этих небольших нарушений на уровне одиночных частиц может помочь ученым в поиске квантовой гравитации.
Нейтрино, взаимодействуя с квантовыми флуктуациями пространства-времени, могут частично потерять квантовую когерентность. Это должно проявляться отклонением от ожидаемой картины нейтринных осцилляций на больших расстояниях и высоких энергиях.
Именно такие нарушения искали физики в эксперименте IceCube. Ранее коллаборация IceCube уже искала влияние квантовой гравитации на характеристики галактических нейтрино высоких энергий. На этот раз ученые проанализировали данные по регистрации атмосферных нейтрино в диапазоне 0,5–10 тераэлектронвольт. Однако физикам не удалось обнаружить никаких отклонений от ожидаемого поведения нейтрино.
Это позволило ученым усилить для энергонезависимых моделей предел на параметры подобных взаимодействий в 30 раз по сравнению с результатами предыдущих экспериментов. Для эффектов декогеренции, зависящих как квадрат энергии частиц, новые ограничения на шесть порядков превысили предыдущие измерения.
Физики в очередной раз использовали нейтрино, чтобы сузить область параметров, подходящих для описания физических процессов. Например, ранее ученые установили новый предел на рассеяние реакторных антинейтрино, вплотную приблизившись к теоретическому предсказанию.
источник - https://www.atomic-energy.ru/news/2024/04/11/144875