Gagasan "Teori Segalanya" menarik - bahwa kita entah bagaimana bisa menjelaskan semua itu. Tapi sekarang, tim peneliti yang dipimpin oleh para ilmuwan dari Imperial College London tiba-tiba menemukan bahwa teori string juga tampaknya memprediksi perilaku partikel kuantum terjerat. Karena prediksi ini dapat diuji di laboratorium, para peneliti mengatakan mereka sekarang dapat menguji teori string.
"Jika eksperimen membuktikan bahwa prediksi kami tentang keterikatan kuantum benar, ini akan menunjukkan bahwa teori string 'berfungsi' untuk memprediksi perilaku sistem kuantum terjerat," kata Profesor Mike Duff, penulis utama penelitian ini.
Teori string pada awalnya dikembangkan untuk menggambarkan partikel-partikel fundamental dan kekuatan yang membentuk alam semesta kita, dan telah menjadi pesaing favorit para fisikawan untuk memungkinkan kita mendamaikan apa yang kita ketahui tentang fisika partikel yang sangat kecil dengan pemahaman kita tentang yang sangat besar dari studi kosmologi kami. Menggunakan teori untuk memprediksi bagaimana partikel kuantum terjerat berperilaku memberikan kesempatan pertama untuk menguji teori string dengan eksperimen.
Tetapi - setidaknya untuk saat ini - para ilmuwan tidak akan dapat mengkonfirmasi bahwa Teori String sebenarnya adalah cara untuk menjelaskan semua itu, hanya jika itu benar-benar berfungsi.
"Ini tidak akan menjadi bukti bahwa teori string adalah 'teori segalanya' yang tepat yang sedang dicari oleh para kosmolog dan fisikawan partikel," kata Duff. "Namun, itu akan sangat penting bagi para ahli teori karena akan menunjukkan apakah teori string berfungsi atau tidak, bahkan jika penerapannya berada di area fisika yang tidak terduga dan tidak terkait."
Teori string adalah teori gravitasi, perpanjangan Relativitas Umum, dan interpretasi klasik string dan bran adalah bahwa mereka bergetar mekanika kuantum, lubang hitam yang diperpanjang. Teori ini menghipotesiskan bahwa elektron dan quark dalam atom tidak 0-3. objek dimensi, tetapi string 1 dimensi. Senar-senar ini dapat bergerak dan bergetar, memberikan rasa, muatan, massa, dan putaran partikel yang diamati kepada mereka. Senar membuat loop tertutup kecuali mereka menemukan permukaan, yang disebut D-branes, di mana mereka dapat membuka ke garis 1 dimensi. Titik akhir string tidak dapat mematahkan D-brane, tetapi mereka dapat meluncur di atasnya.
Duff mengatakan dia sedang duduk di sebuah konferensi di Tasmania di mana seorang rekan mempresentasikan rumus matematika yang menggambarkan keterikatan kuantum ketika dia menyadari sesuatu. “Saya tiba-tiba mengenali formula-nya sebagai mirip dengan beberapa yang saya kembangkan beberapa tahun sebelumnya ketika menggunakan teori string untuk menggambarkan lubang hitam. Ketika saya kembali ke Inggris, saya memeriksa buku catatan saya dan memastikan bahwa matematika dari daerah yang sangat berbeda ini memang identik. ”
Duff dan rekan-rekannya menyadari bahwa deskripsi matematis dari pola keterjeratan antara tiga qubit menyerupai deskripsi matematis, dalam teori string, dari kelas lubang hitam tertentu. Dengan demikian, dengan menggabungkan pengetahuan mereka tentang dua fenomena aneh di alam semesta, lubang hitam dan keterikatan kuantum, mereka menyadari bahwa mereka dapat menggunakan teori string untuk menghasilkan prediksi yang dapat diuji. Menggunakan teori string string yang menggambarkan black hole, mereka memprediksi pola keterjeratan yang akan terjadi ketika empat qubit dilibatkan satu sama lain. (Jawaban untuk masalah ini belum dihitung sebelumnya.) Meskipun secara teknis sulit dilakukan, pola keterjeratan antara empat qubit terjerat dapat diukur di laboratorium dan keakuratan prediksi ini diuji.
Penemuan bahwa teori string tampaknya membuat prediksi tentang keterikatan kuantum sama sekali tidak terduga, tetapi karena keterikatan kuantum dapat diukur di laboratorium, itu berarti ada cara - akhirnya - peneliti dapat menguji prediksi berdasarkan teori string.
Tetapi, kata Duff, tidak ada hubungan yang jelas untuk menjelaskan mengapa teori yang sedang dikembangkan untuk menggambarkan cara kerja fundamental alam semesta kita berguna untuk memprediksi perilaku sistem kuantum yang terjerat. "Ini mungkin memberi tahu kita sesuatu yang sangat mendalam tentang dunia tempat kita hidup, atau mungkin tidak lebih dari kebetulan yang aneh," kata Duff. "Bagaimanapun, ini berguna."
Sumber: Imperial College London
