寻找量子引力

主要观点总结

文章介绍了名为“来自时空量子纠缠的引力”(GQuEST)的桌面实验，该实验旨在通过新型干涉仪搜索量子引力理论预测的物理效应。文章还提到了GQuEST实验的设计原理、预期效果以及面临的挑战。

关键观点总结

关键观点1: GQuEST实验目的

旨在通过新型干涉仪搜索量子引力理论预测的物理效应，可以记录光子数而不是测量干涉图案。

关键观点2: GQuEST实验设计原理

基于经典的迈克尔孙干涉仪，激光束射向分束器并被分成两条路径，寻找干涉仪输出光中的调制信号。

关键观点3: 实验重要性及挑战

对量子引力信号的寻找有助于提高对小信号的灵敏度，但在充分过滤输出方面面临挑战，需要降低设备中的其他噪声源。

关键观点4: 实验进展及计划

目前正构建一个1米尺度的演示实验，若进展顺利，计划建造全尺度实验，并考虑建造两个彼此相邻的干涉仪以检查背景噪声。

正文

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Michael Schirber | 撰 文

周书华 | 编译

量子引力理论试图将引力和量子力学结合起来。一项名为“来自时空量子纠缠的引力”(GQuEST)的桌面实验将使用一种新型干涉仪来搜索此类理论预测的一种物理效应，这种干涉仪可以记录光子数而不是测量干涉图案。GQuEST团队计算了他们设备的灵敏度，并表明它检测预期信号的速度比传统干涉仪快100倍。

量子化引力意味着时空不是连续的——当观测尺度小到10 ^-35 m的尺度时，时空就会变得“像素化”，这个尺度太小了，无法在任何实验中探测。然而，某些量子引力模型预测，时空可能会波动——时空结构中的一种自发拉伸和挤压现象，可能产生可观察的效应。加州理工学院理论家Kathryn Zurek建立了一个名为“像素子(pixellon)”的模型，该模型预测干涉仪内部的集体波动会导致干涉仪输出光中出现可检测的频率变化或调制。

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