北京
IT时代网9月4日消息，一个国际研究团队首次直接观测到引力对自由下落量子物体的影响，实验结果与爱因斯坦引力理论的核心原则一致。相关论文9月2日发表在《科学进展》上，研究团队包括诺贝尔物理学奖得主罗杰·彭罗斯教授。
一个多世纪以来，物理学依靠两套极为成功的理论描述自然：量子力学解释原子等微小物体的奇特行为，爱因斯坦的引力理论解释物体如何下落以及引力如何塑造宇宙，但两者如何结合始终没有答案。此次实验正是为了探测两者相遇之处。
实验使用的核心装置被称为量子伽利略干涉仪，能把与原子相关的量子波分成两条路径。团队将铷原子云冷却至接近绝对零度，先用微波脉冲把超冷原子置于量子叠加态，让每个原子同时沿两条路径传播；再用芯片上的细小电线产生精确控制的磁场，让一部分原子波保持静止、另一部分自由下落。两波重聚时相互干涉，团队借此测量出微小量子相位差异——测量结果与把爱因斯坦等价原理应用于量子波时的预测相同。这也是首次直接测量自由落体物体所预测的量子相位。
需要说明的是，该结果并未将量子力学与引力结合，也没有证明引力本身是量子的，只是在测试范围内证明了爱因斯坦等价原理与量子力学保持一致。研究团队希望这项技术能成为迈向更重物体实验的一步，比如用于量子传感的纳米金刚石，以探索量子力学可能在足够大质量物体上失效的可能性。
注：本文综合自IT之家等，文中包含AI辅助创作的内容。
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