实验墨子号-“墨子”再次立功表现!先行先试重力如何影响量子纠缠-东方朔的故事

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[編輯:趙清澗]

「墨子的先進技術,促進了成功運用量子光學實驗來完成量子理論和重力在人類歷史上首次之間的基本理論驗證,」潘建偉,對中國大學的論文的信件和副總統的作者說科技和量子信息與量子科學與中國中科院技術創新研究院院長。

國際權威學術期刊科技推出的研究成果在線19日。這是量子衛星已經被用於測試在土裡,這將極大地促進了基本理論和相關的物理實驗研究的引力場量子力學和廣義相對論相結合的理論在世界上尚屬首次。

據了解,量子力學和廣義相對論是現代物理學的兩大支柱。希望統一這兩種理論是,世界各地的物理學家都在密切關注的問題。目前,電磁,弱相互作用和強相互作用中已知的四種基本相互作用已經全部「量化」。只有引力相互作用的量化仍懸而未決。儘管有許多相關的理論模型,他們已經被實驗條件的限制,並沒有經過測試。

「我們已經排除了具有很強的『活動形式』的理論模型,但是否修改後的理論模型是正確的還是在空中。」潘建偉說。為了測試修改後的理論模型,潘建偉和他的團隊將推出一個新的衛星,其軌道會比墨子的高20到60倍,並能在更大範圍內的引力強度的測試。

同時,實驗觀察結果的基礎上,工作已經修訂和完善前面的理論模型。修訂后的理論表明,糾纏消相干現象將在500公里當前軌道高度微弱,所以不能被清晰地驗證,並進一步核實將需要在未來的更高的軌道實驗平台進行。

量子科學實驗衛星是為了驗證這一理論的理想平台。基於墨子的前期工作,這項研究是第一個在太空中進行重力引起的量子糾纏退相干實驗,檢驗量子糾纏的光子穿過地球重力場的退相干。最後,通過一系列的精美設計實驗和理論分析,該實驗令人信服排除由「事件形式」理論所預測的糾纏現象脫散。

科技部和他的同事們彭承志和范敬的中國大學潘建偉教授,在加州理工學院和澳大利亞昆士蘭大學的科研人員合作,進行了實驗測試,在理論模型預測引起的量子消相干引力場使用墨子量子科學實驗衛星。

近年來,理論物理學家們探討了更容易驗證一些新的理論機制,如所謂的「事件表」由澳大利亞物理學家拉爾夫等人提出的理論模型。該理論認為,量子態的演化是在奇異的時空和直時空不同,並預測地球上的星星之間分佈糾纏光子對的消相干。假設一對糾纏光子對被地球的表面上製備的,一個光子穿過本地扁平空間 - 時間和傳播靠近光源的地球表面上。而另一個光子穿過由地球重力場形成的彎曲空時並傳播到衛星。根據現有的量子力學理論,所有的糾纏光子對將保持糾纏特性。據「活動形式」理論,糾纏光子對之間的相關性將會概率丟失。

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