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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。

國際權威學術期刊《科學》雜志在線發布了該研究成果。這是國際上首次利用量子衛星在地球引力場中對嘗試結合量子力學與廣義相對論的理論進行實驗檢驗,將極大地推動相關物理學基礎理論和實驗研究。

量子力學和廣義相對論是現代物理學兩大支柱。將這兩大理論統一起來,科學家多年來進行了許多嘗試,提出了多種理論模型。但是這些模型的驗證需要在目前難以達到的極端實驗條件下才能進行,比如,極小空間尺度或者極高能量。近年來,一些理論研究認爲在引力場中演化的量子態會出現新奇的行爲,並預言這些行爲可以通過地星之間的糾纏分發進行檢驗。

量子科學實驗衛星正是檢驗這一理論的理想平台。基于地星之間的量子態分發,潘建偉團隊已經開展了一系列創新性實驗研究。得益于“墨子號”量子科學實驗衛星的前期實驗工作和技術積累,潘建偉團隊在國際上率先在太空開展引力誘導量子糾纏退相幹實驗檢驗,對穿越地球引力場的量子糾纏光子退相幹情況展開測試。最終,通過一系列精巧的實驗設計和理論分析,令人信服地排除了“事件形式”理論所預言的引力導致糾纏退相幹現象。

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)


合肥日報 2019-09-25

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