【合肥日报】“墨子号”再立新功! 率先开展引力诱导量子纠缠退相干实验检验 2019-09-25

本报讯 “墨子号”量子卫星再立新功!近日,记者从中国科大获悉,潘建伟团队与美国、澳大利亚科学家合作,利用“墨子号”对一类预言引力场导致量子退相干的理论模型进行实验检验。

国际权威学术期刊《科学》杂志在线发布了该研究成果。这是国际上首次利用量子卫星在地球引力场中对尝试结合量子力学与广义相对论的理论进行实验检验,将极大地推动相关物理学基础理论和实验研究。

量子力学和广义相对论是现代物理学两大支柱。将这两大理论统一起来,科学家多年来进行了许多尝试,提出了多种理论模型。但是这些模型的验证需要在目前难以达到的极端实验条件下才能进行,比如,极小空间尺度或者极高能量。近年来,一些理论研究认为在引力场中演化的量子态会出现新奇的行为,并预言这些行为可以通过地星之间的纠缠分发进行检验。

量子科学实验卫星正是检验这一理论的理想平台。基于地星之间的量子态分发,潘建伟团队已经开展了一系列创新性实验研究。得益于“墨子号”量子科学实验卫星的前期实验工作和技术积累,潘建伟团队在国际上率先在太空开展引力诱导量子纠缠退相干实验检验,对穿越地球引力场的量子纠缠光子退相干情况展开测试。最终,通过一系列精巧的实验设计和理论分析,令人信服地排除了“事件形式”理论所预言的引力导致纠缠退相干现象。

同时,在实验观测结果的基础上,该工作又对之前的理论模型进行了修正和完善。修正后的理论表明,在“墨子号”当前所在的500公里轨道高度下,纠缠退相干现象将表现得比较微弱,因而无法得到明确验证,未来还需要在更高轨道的实验平台上开展进一步验证。据悉,潘建伟和他的团队将发射一颗新的卫星,其轨道将比“墨子号”高20到60倍,能够在更大的引力强度范围内进行检验。 (记者 黎静)


合肥日报 2019-09-25

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