引力宇宙中的量子棒与钟

局部算子是量子场论中基本可观测量，编码由局部实验者观察到的物理。然而，当引力是动态的时，微分同构对称性被度量化，这似乎阻碍了对局部算子合理定义的实现，因为时空中的不同位置被这些度量化对称性所连接。这种考虑引入了将我们的经验世界与量子引力相协调的谜题。直观地说，可以通过利用自然参考系（例如我们宇宙中星系分布）来定义相对的可观测量来避免这一谜题。尽管如此，这种直觉是经典的，因为以这种方式定义的棒和钟可能也具有量子涨落，因此尚无明确证明其在量子范畴内是否可实现。在本信件中，我们对此问题给出肯定的回答。有趣的是，我们注意到，参考系的量子涨落实际上是实现上述直觉在量子范畴内的关键所在。