日本福冈——九州大学于2025年10月1日正式成立了量子与时空研究所。该研究所旨在探索宇宙量子力学与时空结构之间的深刻联系,标志着在量子科学与宇宙学交叉领域迈出了重要一步,有望为理解宇宙的根本挑战开辟新范式。
量子力学与描述时空结构的经典引力理论之间长期存在隔阂。爱因斯坦的广义相对论将时空描绘成一个四维连续体,而量子力学的概率性与时空几何的确定性如何调和,一直是物理学界的一大难题。九州大学量子与时空研究所的核心使命正是致力于解决这一科学裂痕,成为孕育突破性理论和实验工作的温床,以揭示量子引力相互作用的奥秘。
九州大学理学院的Kazuhiro Yamamoto教授强调了该研究所的变革潜力,他表示:“将量子科学与宇宙前沿相结合,有望揭示未知的物理定律并催生创新的技术。”他的愿景包括开发新的量子技术、先进的引力波探测以及由时空拓扑定义的新型量子场。该研究所下设六个专业研究部门和一个战略办公室,汇聚了超过50名来自理论物理学和天体物理学等不同学科的研究人员,他们将在“全九州大学”的框架下进行协作,并通过整合国内外的研究网络,加速统一原理的发现。
此举与日本科学委员会的《未来学术发展倡议》(2023年)相契合,并直接支持九州大学“以整合性知识驱动社会变革”的VISION 2030目标。研究所的理论研究涵盖了弯曲时空上的量子场论以及弦理论和圈量子引力等量子引力模型,旨在描述极端引力环境下的量子行为,并有望解开暗能量、宇宙视界以及时空量子起源等谜团。此外,研究所还计划利用先进的实验设备,包括超高精度引力波测量和量子传感器等,以验证理论并推动相关领域的技术创新。
九州大学所在的福冈,拥有独特的地理优势,将促进跨越亚洲、欧洲和美洲的广泛国际合作。量子-引力交叉领域仍然是基础物理学的终极前沿,该研究所的成立是一个里程碑,标志着通过大胆的理论和实证研究来解决这些难题的承诺得到了重申。一个定于12月25日举行的启动研讨会将公布该研究所的战略重点,并激发思想领袖之间的对话,预计将加速在理解宇宙奥秘方面的突破。
该研究所的成立体现了科学的好奇心和知识的整合,正引领人类走向统一的物理定律,弥合量子力学与引力之间的鸿沟。其未来的发现有望重塑学术讨论、技术格局以及我们对现实的哲学认知。