"墨子號"量子衛星新進(jìn)展:開(kāi)展引力誘導量子糾纏退相干實(shí)驗

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉團隊與美國、澳大利亞科學(xué)家合作，利用“墨子號”量子科學(xué)實(shí)驗衛星對一類(lèi)預言引力場(chǎng)導致量子退相干的理論模型進(jìn)行了實(shí)驗檢驗。這是國際上首次利用量子衛星在地球引力場(chǎng)中對嘗試結合量子力學(xué)與廣義相對論的理論進(jìn)行實(shí)驗檢驗。今天（20日）國際權威學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》雜志在線(xiàn)發(fā)布了該重要研究成果。

描述微觀(guān)世界的量子力學(xué)和描述引力場(chǎng)的廣義相對論是現代物理學(xué)的兩大支柱。然而，任何試圖將量子力學(xué)和廣義相對論進(jìn)行融合的理論工作都遇到極大困難?？茖W(xué)家多年來(lái)進(jìn)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(shí)驗條件下才能進(jìn)行，比如，極小空間尺度或者極高能量。近年來(lái)一些理論研究認為在引力場(chǎng)中演化的量子態(tài)會(huì )出現新奇的行為，并預言這些行為可以通過(guò)地星之間的糾纏分發(fā)進(jìn)行檢驗。

基于地星之間的量子態(tài)分發(fā)，潘建偉團隊已經(jīng)開(kāi)展了一系列創(chuàng )新性的實(shí)驗研究。2016年8月，我國發(fā)射了世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗衛星“墨子號”。得益于“墨子號”量子科學(xué)實(shí)驗衛星的前期實(shí)驗工作和技術(shù)積累，潘建偉團隊在國際上率先對穿越地球引力場(chǎng)的量子糾纏光子退相干情況展開(kāi)測試。最終，通過(guò)一系列精巧的實(shí)驗設計和理論分析，令人信服地排除了引力導致糾纏退相干現象。這是國際上首次利用衛星，在地球引力場(chǎng)中對嘗試結合量子力學(xué)與廣義相對論的理論進(jìn)行實(shí)驗檢驗，將極大地推動(dòng)相關(guān)物理學(xué)基礎理論和實(shí)驗研究。

中科院院士 中國科大教授 潘建偉：所以利用墨子號在我們人類(lèi)歷史上首次開(kāi)展這樣的引力和量子力學(xué)這樣一個(gè)界面的一種檢驗，所以它本身是有意義的。我覺(jué)得這樣的話(huà)，會(huì )讓很多理論物理學(xué)家去構建更多的模型，讓我們能夠一步一步去檢驗這么一個(gè)引力和量子力學(xué)本身的背后的基礎物理。