已實作的光子實驗的藝術表現，其中單個光子的偏振之間的纏結由光子路徑的獨立自由度介導。值得註意的是，介導纏結代表了未來使用大質素粒子的實驗的核心原理，旨在首次探測重力的量子性。圖片來源：Federico Alfano
在使用光子的模擬中，透過實驗證明了重力介導的纏結背後的原理，為重力的本質提供了新的見解。
研究人員在量子重力領域取得了重大進展，旨在調和愛因斯坦的重力理論與量子力學。最近的實驗證明了使用光子的重力介導纏結的原理，這是測試弦理論和環量子重力等理論的突破。這些實驗可以改變我們對宇宙的理解，並支持未來的理論框架。
量子重力研究進展
在量子力學和廣義相對論交叉的突破性發展中，研究人員在解開量子重力的奧秘方面取得了重大進展。這項工作為未來的實驗提供了新的線索，這些實驗有望解決現代物理學中最基本的謎團之一：愛因斯坦的重力理論與量子力學原理的調和。
幾十年來，統一這兩大物理學支柱的長期挑戰一直吸引著科學家們，催生了各種理論框架，如弦理論和環量子重力。然而，如果沒有實驗驗證，這些理論仍然是推測性的。
測試量子重力的創新
如何測試重力的量子性質？在過去十年中，基於「重力介導的纏結」的概念，提出了探測重力場量子行為的有形方法（由Marletto和Vedral以及Bose等人提出）。
在最近發表在 Advanced Photonics Nexus 上的一項研究中，一個國際研究小組實作了一個重要目標，為未來的實驗做準備，以尋求統一量子力學和廣義相對論。他們的工作利用量子資訊理論和量子光學的尖端工具和技術來證明使用光粒子（即光子）的重力介導纏結的原理。
演示重力介導的纏結
該實驗涉及光子之間的相互作用，以模擬重力場對量子粒子的影響。值得註意的是，光子的某些特性，盡管從未直接相互作用，卻變得纏結在一起，展示了一個典型的量子現象：非局域性。這種纏結是由另一個獨立的光子性質介導的，反映了重力介導的纏結的假設行為，為重力的量子性質提供了重要的見解。
重要的是，該研究還解決了檢測這些實驗中產生的纏結的挑戰。透過闡明此類實驗中固有的約束和雜訊源，研究人員為澄清概念和工具鋪平了道路，這些概念和工具將用於未來旨在直接觀察重力介導的纏結的實驗。
量子重力實驗的意義
重力介導的纏結的實驗測試可能預示著我們對宇宙基本本質的理解進入了一個新時代。作者伊曼紐爾·波利諾（Emanuele Polino）在研究時在薩皮恩紮大學量子實驗室擔任博士後，並得到QISS聯盟的支持，「這項研究的影響是深遠的。它為未來量子重力實驗背後的原理提供了實驗驗證，這些實驗將作為競爭理論框架的試金石。
