墨子号卫星又双叒叕发威,检验了广义相对论和量子力学的统一模型

墨子号卫星又双叒叕发威,检验了广义相对论和量子力学的统一模型
2019年09月20日 17:53 新浪网 作者 刁博评论

2016年,中国的量子科学实验卫星“墨子号”发射升空,这是世界上首颗量子科学实验卫星。墨子号卫星的设计寿命只有两年,在其升空后一年内就顺利完成了既定的三大科学任务:卫星和地面之间量子密钥的分发;卫星和地面之间量子隐形传态;千公里级量子纠缠分发检验贝尔不等式。在墨子号到了设计寿命后,其各项性能仍非常健康,预计能够继续工作到2021年。

墨子号卫星又双叒叕发威,检验了广义相对论和量子力学的统一模型

现代物理学中有两大支柱,分布是量子力学和相对论。量子力学和狭义相对论可以通过狄拉克建立的相对论量子力学完美地协调起来,而引力却一直没有得到量子化处理,即广义相对论和量子力学还没有得到统一。这个统一很令人期待,也有很多聪明的头脑给出过一些模型试图通过量子力学将引力驯服在搭建好的框架中,但给出的模型往往难以通过实验去检验。

近日墨子号再次发威。9月18日《Science》在线发表了潘建伟等科学家依靠墨子号卫星完成的又一实验,依靠墨子号卫星携带的纠缠光子源,通过地面和卫星之间的纠缠光子分发完成了对有人提出的一个量子化广义相对论模型的检验。这是首次依靠卫星完成的关于量子力学和广义相对论之间关系的光学实验。实验结果并不支持这个模型,相关的理论物理学家或许会根据此次实验结果对理论进行修正,实验物理学家或许还要在更大的引力范围内展开更精确的实验。

墨子号卫星又双叒叕发威,检验了广义相对论和量子力学的统一模型

本已完成既定任务的墨子号完成了一个额外的任务,这可谓是一个意外的收获。更有价值的是,该实验为研究量子力学和广义相对论的统一有了一次助力,也能够让更多的人认识到量子科学卫星的重要价值。

本想去完成这样的工作却在另一方面收获意外的惊喜,这样的事情在科学史中比比皆是。尤其是有价值的理论或技术,因其有着很大的价值发挥空间,做出超出预期的成就一点也不会让人感到意外。墨子号卫星能够收获预期以外的价值,正是这颗卫星的价值体现。也相信在这之后,会有更多的量子卫星能够顺利进入太空。

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