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检验引力场中量子叠加态的量子力学

量子物理 2026-03-24 v2

摘要

量子力学与引力之间的相互作用是基础物理学中最突出的未解问题之一。当引力场中的量子粒子被置于空间叠加态时,其时间演化由薛定谔方程描述,该方程不包含引力场中的任何量子化。然而,引力场本身是量子化的这一假设,在引力相互作用中会引入对薛定谔方程时间演化的修正。在本文中,我们提出了一种实验方案,用于检验引力场中量子粒子的时间演化是否遵循薛定谔方程。我们考虑一个干涉仪设置,其中量子粒子被置于空间叠加态,并受到非对称质量构型产生的引力场影响。我们证明,在实验可及的参数范围内,该设置可以探测到对薛定谔方程的可能偏离,超越已得到验证的最低阶机制。进行该实验将直接检验引力场中量子粒子的非经典行为。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.03489,
  title  = {Probing the nonclassical dynamics of a quantum particle in a gravitational field},
  author = {Martin Plávala and Stefan Nimmrichter and Matthias Kleinmann},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.03489},
  year   = {2026}
}