中国科学家再登《science》,他们要给爱因斯坦答疑解惑( 四 )

广义相对论预言了一类奇异的时空结构,这种时空结构会出现违背因果律的行为——回到过去,如同科幻小说中的“时间机器”。而在量子引力理论中这类时空结构尤为重要,因为该结构在原则上可以由量子引力的时空几何涨落形成。

但是时间机器对因果律的破坏将引起许多逻辑悖论,为避免这一问题,美国著名物理学家Polchinski最早提出了理论解决方案。他指出,经典物体在这类时空结构中存在一种特殊、自洽的演化过程,不会产生逻辑悖论。美国物理学家Politzer和英国物理学家Deutsch等人对该理论进行了推广,研究了量子态在这类时空结构中的自洽演化行为。

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用于与墨子号进行量子通信的阿里地面站望远镜

在此基础上,澳大利亚物理学家拉夫等人进一步提出了一个被称为“事件形式” (event formalism)的理论,该理论认为量子态在奇异时空和平直时空中的演化是不同的,引力可能导致量子纠缠态发生退相干现象,并预言地星之间分发的纠缠光子对会发生退相干现象。

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