Ini jadi semakin menarik. Bagaimana jika B juga terikat pada objek kuantum yang berada dalam superposisi dua lokasi? Maka keadaan kuantum A sekarang tersebar di dua cara yang berbeda, tergantung pada lokasi mungkin B. Karena menentukan keadaan kuantum B menentukan keadaan A, A dan B sekarang terikat.
Renato Renner, seorang fisikawan di Swiss Federal Institute of Technology Zurich, berpikir pertimbangan hati-hati tentang bingkai acuan kuantum akan menyelesaikan paradoks dalam pemahaman kita tentang dunia kuantum.
Kredit: Giulia Marthaler
Dalam contoh di atas, dua sifat penting sistem kuantum—superposisi dan entanglement—ternyata tergantung pada bingkai acuan. “Pesan utamanya adalah bahwa banyak sifat yang kita pikir sangat penting, dan dalam suatu cara absolut, adalah relasional” atau relatif, kata Anne-Catherine de la Hamette, seorang coauthor dari makalah terbaru tersebut.
Bahkan urutan peristiwa tunduk pada ketatnya bingkai acuan kuantum. Misalnya, dari satu bingkai acuan, kita mungkin mengamati klik detektor terjadi pada waktu tertentu. Tetapi dari bingkai acuan yang berbeda, klik tersebut mungkin berakhir dalam superposisi terjadi sebelum dan setelah peristiwa lain. Apakah Anda mengamati klik tersebut terjadi pada waktu tertentu atau berada dalam superposisi dari urutan peristiwa yang berbeda tergantung pada pilihan bingkai acuan.
Batuan Lompat ke Gravitasi
Peneliti berharap dapat menggunakan perspektif kuantum yang berubah-ubah ini untuk memahami sifat misterius gravitasi. Relativitas umum Einstein, yang merupakan teori klasik gravitasi, mengatakan bahwa gravitasi adalah pembengkokan jaringan ruang-waktu oleh objek massif. Tapi bagaimana ruang-waktu akan membengkok jika objek itu sendiri berada dalam superposisi dua lokasi? “Itu sangat sulit dijawab dengan fisika kuantum dan gravitasi biasa,” kata Viktoria Kabel, seorang peneliti di grup Brukner dan coauthor makalah baru tersebut.
Beralih ke bingkai acuan yang asalnya dalam superposisi, meskipun, dan objek massif bisa berakhir di lokasi yang pasti. Sekarang menjadi mungkin untuk menghitung medan gravitasinya. “Dengan menemukan bingkai acuan kuantum yang nyaman, kita dapat mengambil masalah yang tidak bisa kita selesaikan [dan membuatnya] menjadi masalah yang bisa kita gunakan fisika standar yang sudah dikenal,” kata Kabel.
Perubahan perspektif seperti itu seharusnya berguna untuk menganalisis eksperimen masa depan yang bertujuan untuk menempatkan massa yang sangat kecil dalam superposisi. Misalnya, fisikawan Chiara Marletto dan Vlatko Vedral dari Universitas Oxford telah mengusulkan menempatkan dua massa masing-masing dalam superposisi dua lokasi dan kemudian mempelajari bagaimana ini memengaruhi medan gravitasi mereka. Upaya yang berkembang untuk secara formal menggambarkan bingkai acuan kuantum dapat membantu memahami penyelidikan ini tentang interaksi antara gravitasi dan teori kuantum—batu loncatan penting menuju teori gravitasi kuantum.