古典引力或能誘發量子糾纏 倫敦學者研究顛覆物理學界百年認知

近期一項發表於頂尖學術期刊《自然》（Nature）的開創性研究，正為物理學的兩大支柱——古典引力與量子力學——之間的鴻溝帶來了新的詮釋視角。這項由倫敦大學皇家霍洛威學院的Joseph Aziz與Richard Howl進行的研究指出，即使是愛因斯坦廣義相對論所描述的古典引力，也可能在巨大質量的粒子之間誘發量子糾纏現象。此一發現，挑戰了長期以來「觀察到糾纏現象，即證明引力本質為量子」的堅定信念。

此項理論突破的根源，可追溯至物理學巨擘理查·費曼（Richard Feynman）在1957年提出的思想實驗。費曼當時設想，若能將一個具有質量的物體置於量子疊加態，並觀察其重力場如何與之作用，便能窺見引力的量子本質。過去的理論框架多半假設，古典引力僅能傳遞古典資訊，無法媒介量子糾纏，因此，若觀察到糾纏，便被視為引力量子化的確鑿證據。

然而，Aziz與Howl的研究透過將重力交互作用擴展至完整的量子場論框架，發現古典重力場與量子物質耦合後，能透過涉及「虛粒子」的物理過程傳輸量子資訊，進而產生糾纏。這種效應的尺度與純粹量子重力理論所預測的結果有所不同，為未來的實驗設計提供了區分依據。

這項研究的影響深遠，它暗示著，過去用來驗證量子重力的實驗設計，可能需要重新審視。例如，維也納大學的Markus Aspelmeyer以及倫敦大學學院的Sougato Bose等團隊，正積極進行的桌上型實驗，旨在探測微小質量所產生的重力場的量子特性，如今面臨了新的解讀空間。過去的觀點認為，若兩質量間產生糾纏，則引力場必然是量子的；但新研究表明，即使場是古典的，透過「虛物質傳播子」仍可間接促成糾纏，使得糾纏本身不再是量子重力的「一錘定音」的鐵證。

儘管如此，科學界對於此結論仍有不同聲音，例如Chiara Marletto等學者認為新研究所描述的機制實質上是古典重力與量子物質間的「非局域交互作用」。然而，無論爭議如何，所有參與者皆認同，任何能探測到重力誘發糾纏的實驗，都將是物理學界的一大轉捩點。這場關於自然基本規律的探索，正引導著人類的認知視野，從表象的對立走向更深層次的統一與協作。