墨子号又立功率先检验引力如何影响量子纠缠

2019-09-23 知识就是力量杂志

原标题:“墨子号”又建功!首先查验引力怎么影响量子羁绊

我国“墨子号”量子科学卫星再获重要效果。我国科学技术大学潘建伟教授及其搭档彭承志、范靖云等与美国加州理工学院、澳大利亚昆士兰大学等单位的科研作业人员协作,使用“墨子号”量子科学试验卫星对一类预言引力场导致量子退相干的理论模型进行了试验查验。

试验场景(我国科学技术大学供图)

世界威望学术期刊《科学》杂志19日在线发布了该研讨效果。这是世界上初次使用量子卫星在地球引力场中对测验结合量子力学与广义相对论的理论进行试验查验,将极大地推进相关物理学基础理论和试验研讨。

论文通讯作者、我国科大副校长、中科院量子信息与量子科技立异研讨院院长潘建伟标明:“‘墨子号’的先进技术促成了人类历史上第一次成功地使用量子光学试验方法完成了量子理论和引力之间的基础理论验证。”

据了解,量子力学和广义相对论是现代物理学的两大支柱。期望将这两大理论一致起来,是全球物理学家都亲近重视的作业。现在已知的四种根本相互效果中,电磁、弱相互效果和强相互效果都已完成了“量子化”,唯有关于引力效果的量子化问题一向悬而未决。尽管相关的理论模型已有不少,但一向受限于试验条件而未能得到查验。

近年来,理论物理学家探讨了一些更简单被验证的新理论机制,比方澳大利亚物理学家Ralph等人提出的被称为“事情方式”的理论模型。该理论以为量子态在奇特时空和平直时空中的演化是不同的,并预言地星之间分发的羁绊光子对会发作退相干现象。假设在地球表面制备了一对羁绊光子对,其间一个光子穿过局域平直时空,在光源邻近的地表传达;而另一个光子穿过地球引力场构成的曲折时空,传达到卫星。根据现有的量子力学理论,一切羁绊光子对将坚持羁绊特性;而根据“事情方式”理论,羁绊光子对之间的关联性则会概率性地遭到丢失。

量子科学试验卫星正是查验这一理论的抱负渠道。根据墨子号的前期作业,本研讨在世界上首先在太空打开引力诱导量子羁绊退相干试验查验,对穿越地球引力场的量子羁绊光子退相干状况打开测验。终究,通过一系列精巧的试验设计和理论剖析,本次试验令人信服地排除了“事情方式”理论所预言的引力导致羁绊退相干现象。

一起,在试验观测成果的基础上,该作业又对之前的理论模型进行了修正和完善。修正后的理论标明,在“墨子号”当时地点的500公里轨迹高度下,羁绊退相干现象将体现得比较弱小,因此无法得到清晰验证,未来还需要在更高轨迹的试验渠道上打开进一步验证。

“咱们排除了‘事情方式’较强的理论模型,可是通过修正后的理论模型是否正确依然悬而未决。”潘建伟说。为了测验这个修正版的理论模型,潘建伟和他的团队将发射一颗新的卫星,它的轨迹将比“墨子号”高20到60倍,可以在更大的引力强度范围内进行查验。

本文来自:人民网——科技频道

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