塘底信息门户网
塘底信息门户网 > 国际 > 中国“墨子号”卫星太空实验尝试结合量子力学与广义相对论

中国“墨子号”卫星太空实验尝试结合量子力学与广义相对论

资料来源:新华社

新华社北京9月20日电(记者徐海涛、董瑞峰)近日,来自中国科技大学、加州理工大学、澳大利亚昆士兰大学等机构的科学家合作,利用中国“墨子”量子科学实验卫星,对预测重力场引起的量子退相干的理论模型进行实验测试。这也是世界上第一次量子卫星被用来在地球重力场中进行实验测试,试图将量子力学和广义相对论结合起来。北京时间9月20日,国际权威学术期刊《科学》公布了这一结果。

量子力学和广义相对论是现代物理学的两大支柱。在过去的一百年里,国际科学界在试图整合量子力学和广义相对论时遇到了巨大的困难。在目前已知的四种基本相互作用中,电磁相互作用、弱相互作用和强相互作用已经被量化和统一。只有引力效应的量子化没有得到解决。目前,关于如何结合量子力学和引力理论的讨论有很多模型,但都缺乏实验测试。

近年来,一些澳大利亚学者提出了“事件形式”的理论模型,讨论了重力可能引起的量子退相干效应,并提出了一个实用可行的实验方案。该方案预测在地球引力场中传播的纠缠光子对的相关性可能会丢失。

中国发射的世界第一颗量子科学实验卫星墨子是检验这一理论的理想平台。近日,中国科技大学潘建伟教授和他的同事彭承志、范景云,与加州理工学院和澳大利亚昆士兰大学的科研人员合作,率先在太空进行重力诱导量子纠缠退相干实验,测试量子纠缠光子穿过地球重力场的退相干。

通过一系列精巧的实验设计和理论分析,他们的实验令人信服地排除了“事件形式”理论预测的纠缠退相干现象。在实验观测结果的基础上,对以前的理论模型进行了修正和改进。修正后的理论表明,在“墨子”500公里的当前轨道高度上,纠缠退相干现象相对较弱。为了进一步验证这一确定性,未来的研究需要在较高轨道的实验平台上进行。

据悉,这是世界上第一次利用量子卫星在地球重力场中测试量子力学和广义相对论的理论,这将极大地推动相关的基础物理理论和实验研究。

快3网上投注 秒速赛车pk10官网 上海十一选五开奖结果 甘肃快3投注 澳门威尼斯人官网