近期，來自中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、美國加州理工學(xué)院、澳大利亞昆士蘭大學(xué)等單位的科研工作人員合作，利用中國“墨子號”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星對一類預(yù)言引力場導(dǎo)致量子退相干的理論模型進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。

    目前關(guān)于如何融合量子力學(xué)和引力理論的討論尚缺乏實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。本研究在國際上率先在太空開展引力誘導(dǎo)量子糾纏退相干實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，對穿越地球引力場的量子糾纏光子退相干情況展開測試。最終，通過一系列精巧的實(shí)驗(yàn)設(shè)計和理論分析，本次實(shí)驗(yàn)令人信服地排除了引力導(dǎo)致糾纏退相干現(xiàn)象。在實(shí)驗(yàn)觀測結(jié)果的基礎(chǔ)上，該工作對之前的理論模型進(jìn)行了修正和完善。修正后的理論表明，在“墨子號”現(xiàn)有500公里軌道高度下，糾纏退相干現(xiàn)象將表現(xiàn)得比較微弱。這是國際上首次利用衛(wèi)星，在地球引力場中對嘗試結(jié)合量子力學(xué)與廣義相對論的理論進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，將極大地推動相關(guān)物理學(xué)基礎(chǔ)理論和實(shí)驗(yàn)研究。相關(guān)研究得到了量子調(diào)控與量子信息重點(diǎn)專項(xiàng)的支持。

檢測引力致糾纏退相干現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)示意圖