从实验观测理解自然：引力退相干的理论无关检验

量子力学与引力理论目前不相容。一个特定问题是引力是否导致退相干——一种不可避免的噪声源。已有若干引力退相干模型被提出，但并非全部都能用量子力学描述。与此同时，提出了若干实验来检验其中一些模型，这些实验所获得的数据是在假设量子力学的前提下分析的。然而，由于我们可能需要修改量子力学以解释引力，人们或许会质疑使用量子力学作为计算工具从有关引力的实验中得出结论的有效性。本文中，我们提出一种估计引力退相干的实验，其结论即便在量子力学需要被修改的情况下也成立。我们首先建立退相干的一般信息论概念，该概念在量子力学内退化为标准度量。其次，借鉴量子信息的思想，我们提出一个非常通用的实验，使得我们能够对任何满足非常温和条件的物理理论中的任意物理过程的退相干进行定量估计。最后，我们提出一个使用光力学的具体验验，以在任何此类理论（包括作为特例的量子力学）中估计引力退相干。我们的工作提出了一个有趣的问题：自然的其他性质是否也能类似地仅从实验观测确立——即无需已经具备像量子力学这样相当完备的自然理论来理解实验数据。