下落里德堡原子的量子不可压缩性及超导系统中的引力诱导电荷分离效应

自由下落的类点物体向地心汇聚。因此，地球的引力场是非均匀的，并具有潮汐分量。预测表明，当类点经典物体与制备在高主量子数伸展态（即圆里德堡原子）的扩展量子客体（如氢原子）从地球上方同一高度下落时，后者下落得更慢。这表明，在地球等非均匀潮汐引力场中的自由下落过程中，除了“量子跃迁”外，原子还表现出一种“量子不可压缩性”。具有持续循环电流的超导环系统在自由下落时的行为类似于圆里德堡原子。与自由下落原子的电子波函数一样，库珀对波函数也是“量子不可压缩的”。然而，超导体离子晶格中的离子并非“量子不可压缩”，因为它们不具备全局相干的量子相位。预测表明，在自由下落过程中，不可局域化的库珀电子对与可局域化的离子对非均匀引力场响应的差异将导致电荷分离效应，进而产生一个大的排斥性库仑力，以对抗潮汐引力对超导系统产生的吸引性汇聚作用。本文提议进行一个“类卡文迪什”实验，以观察超导电路中由非均匀引力场诱导的电荷分离效应。该实验将证明引力与电之间通过宏观相干量子物质存在一种新型耦合。