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英國和荷蘭聯合開展的桌面型量子試驗可探測引力波

- 2020-08-06
愛因斯坦廣義相對論最古老的預言之一――引力理論認為,時空是一個因物質和能量的存在而彎曲和彎曲的結構――是宇宙中加速的質量在空間結構中產生漣漪:引力波。但是愛因斯坦關于重力的概念仍舊是經典的,如:空間和時間是連續的實體,而不是離散的實體,該理論的預測在非常小的距離和存在非常大的磁場時就會失效(給出無意義的答案),而且對于固有的量子系統,比如電子遇到雙縫,是沒有辦法計算引力場的。
 
  我們完全有理由相信在某種程度上,引力將證實相對論中的量子理論,盡管我們還沒有任何實驗證據證明這一點。但隨著LIGO對引力波的直接探測,我們有充分的理由相信,這些引力波的存在是證明――第一次證明――引力確實是一種本質上的量子力的關鍵。
 
  7月1日,英國倫敦大學學院(UCL)發布消息稱,UCL、華威大學和荷蘭格羅寧根大學研究團隊在實驗室設計出一種基于量子技術的桌面型探測器,使用極其靈敏的納米尺度鉆石晶體,可以探測中頻引力波。
 
  該桌面探測器使用重量為 10-17公斤的納米級鉆石晶體,并使用斯特恩-格拉赫(Stern-Gerlach)干涉法將晶體放置在量子疊加空間中。該探測器比目前使用的激光干涉儀引力波天文臺(LIGO)探測器小4000倍。
 
  下一步團隊將與實驗人員合作,開始構建該設備的原型機。更重要的是,這種探測器還可能有助于確定引力是不是量子力。該研究7月1日發表在《新物理學》雜志上,并獲得荷蘭科學研究組織、英國皇家學會、工程和自然科學研究理事會資助。
 
  (原標題:英國和荷蘭聯合開展的桌面型量子試驗可探測引力波)
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