伦敦皇家霍洛威物理学家论证经典引力场可诱发物质间量子纠缠

伦敦大学皇家霍洛威学院的物理学家理查德·豪尔博士（Dr. Richard Howl）与研究生约瑟夫·阿齐兹（Joseph Aziz）近期发表了一项研究，论证了即使不援引量子引力理论，经典引力场也能够促使物质之间产生量子纠缠现象。这项研究成果于2025年10月22日刊登在权威科学期刊《自然》（Nature）之上，对物理学界长期以来关于引力与量子力学之间关系的固有假设构成了直接的挑战，尤其是在寻求统一爱因斯坦广义相对论与量子力学这一背景下。

一个世纪以来，物理学界一直致力于调和广义相对论与量子力学这两大基石理论之间的不兼容性。阿齐兹和豪尔的研究灵感来源于物理学巨匠理查德·费曼（Richard Feynman）在1957年提出的一个思想实验：如果一个处于量子叠加态的物体，其引力场能够与另一个物体发生相互作用，那么这将是量子引力存在的明确信号。然而，阿齐兹和豪尔的理论分析表明，量子纠缠的产生并非必须依赖于量子引力的存在。

豪尔博士指出，普遍共识曾认为引力诱导的纠缠效应必然需要量子引力的参与，但他们的论证有力地表明，即便是经典引力场也具备诱发物质间此种效应的能力。在经典物理学的框架内，引力被理解为时空的几何弯曲。研究团队提出的新机制指出，经典引力场与物质的量子场之间的相互作用，可以在经典物理框架下生成一种弱形式的纠缠，这种纠缠的产生并不需要量子引力的介入。

豪尔进一步阐明，这项理论发现并非是对量子引力理论的否定，而是拓宽了对引力作用方式的理解边界。他提出一个关键区分标准：如果观测到的纠缠效应强度很高，则可能指向量子引力的存在；但如果相关性较弱，则可以用经典引力的作用来解释该现象。这项研究的理论深度在于，它提供了一种绕过尚未发现的量子引力理论而解释纠缠的新途径，极大地丰富了基础物理学的探讨范畴。

尽管理论上取得了进展，但将此发现付诸实践的实验仍面临技术挑战，核心难题在于如何使量子系统长时间抵抗环境干扰所致的退相干效应。豪尔博士对未来实验的可行性持乐观态度，他相信在当前量子技术进步的背景下，费曼所设想的实验概念或许很快就能付诸实施，从而为检验引力的量子本质提供实验参照。