Nature刊文:经典引力也能产生量子纠缠!
10月22日,发表于《自然》(Nature)的一篇论文中,理论物理学家提出了一个颇具争议且看似违反直觉的假设:即使引力本身不是量子理论,可能也具有量子效应。
引力是否能与量子力学相统一,一直是物理学悬而未决的谜题之一。多年来,研究人员一直尝试通过实验来检验,引力是否能产生一种被称为量子纠缠的现象。此前尝试证明引力具有量子效应的实验方案源于理查德·费曼的构想:令一个普朗克质量的物体处于量子叠加态,再使其与另一个普朗克质量物体发生引力相互作用,从而实现纠缠。
在这项新研究中,两位物理学家基于广义相对论的简化版本,在量子场论的背景下证明,当两个物体相互作用时,它们不仅会通过引力场本身,还会通过所有“物质场”,比如电子场,产生纠缠。而这些“物质场”确实能够产生纠缠。
论文作者表示,当我们更广泛地思考引力相互作用的构成时,会意识到经典相互作用也可能产生纠缠。这项研究挑战了此前普遍的看法,即经典引力无法产生纠缠,因此引力纠缠将能证明引力的量子性。
不过研究者也指出,这种由经典引力产生的纠缠效应,可能与量子引力理论的预测有所不同,或许可用于设计更能明确区分和验证引力量子性质的实验。
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