基于 trapped-ion 系统的时空类Unruh效应实验演示
量子物理
2025-10-29 v1 广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 理论
摘要
Unruh效应预言加速观察者将米德空间真空视为热力学浴，但直接观测需要超出当前实验能力的极端加速度。奥尔森与拉尔思的基础理论[Olson & Ralph, Phys. Rev. Lett. 106, 110404 (2011)]表明，等效热响应——即时空类Unruh效应——可发生于遵循特定时空轨迹（无需加速度）的探测器上，实现实验室可测试。本文报告了在离子trap系统中实现时空类Unruh效应的示范案例，其中两个能级自旋作为探测器，时序耦合到编码于离子振动运动中的环境场。具体而言，我们研究沿未来/过去光锥轨迹运动的探测器的激发与发射动力学，展示了探测器对米德真空的热响应，类似Unruh效应。该工作建立了一个可控的台面平台，用于在可达实验条件下探索相对论量子物理。
引用
@article{arxiv.2510.24163,
title = {Experimental Demonstration of the Timelike Unruh Effect with a Trapped-Ion System},
author = {Zhenghao Luo and Yi Li and Xingyu Zhao and Zihan Xie and Zehua Tian and Yiheng Lin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.24163},
year = {2025}
}
备注
11 pages, 6 figures