网络赌场网页-菲彩网络赌场娱乐网规则-郑州太阳城宾馆

（供稿 科技處）近期，物理與電子科學(xué)學(xué)院余洪偉教授課題組圍繞向心加速原子的輻射與量子糾纏特性開(kāi)展了一系列原創(chuàng)性研究，取得多項(xiàng)重要進(jìn)展，不僅為理解Unruh效應(yīng)提供了全新視角，還提出了多種切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)探測(cè)路徑。相關(guān)成果以快報(bào)形式相繼發(fā)表于國(guó)際權(quán)威期刊Physical Review Letters和Physical Review D。

Unruh 效應(yīng)是彎曲時(shí)空量子場(chǎng)論的一項(xiàng)核心預(yù)言，深刻揭示了量子理論、引力與熱力學(xué)之間的內(nèi)在聯(lián)系。量子意義上，真空并非“空無(wú)一物”，而是充斥著持續(xù)不斷的量子漲落。更令人驚奇的是，真空的性質(zhì)依賴(lài)于觀(guān)測(cè)者的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：在慣性觀(guān)測(cè)者眼中是“空”的真空，對(duì)勻加速觀(guān)測(cè)者而言卻表現(xiàn)為一個(gè)充滿(mǎn)粒子的熱浴——其有效溫度與觀(guān)測(cè)者的固有加速度成正比。這一現(xiàn)象被稱(chēng)為Fulling–Davies–Unruh效應(yīng)（簡(jiǎn)稱(chēng)Unruh效應(yīng)）。

根據(jù)等效原理，引力場(chǎng)與加速參考系局部不可區(qū)分，因此，Unruh 效應(yīng)與黑洞的Hawking 輻射存在深刻的類(lèi)比關(guān)系，二者常被喻為揭示量子引力本質(zhì)的“孿生姐妹”。然而，要產(chǎn)生可觀(guān)測(cè)的Unruh 效應(yīng)，通常需要極端巨大的加速度——例如，獲得僅 1 K 的Unruh 溫度，所需加速度高達(dá)約102? m/s2。因此，自20世紀(jì)70年代該效應(yīng)發(fā)現(xiàn)以來(lái)，其實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證始終是物理學(xué)界的重大挑戰(zhàn)。

新視角一：穩(wěn)態(tài)糾纏——Unruh 效應(yīng)的新探針

量子糾纏是量子世界最鮮明的特征之一，但極易受環(huán)境噪聲干擾而衰減甚至消失。傳統(tǒng)觀(guān)點(diǎn)認(rèn)為，加速觀(guān)測(cè)者所感知的“熱真空”會(huì)加速量子糾纏的破壞。然而，余洪偉團(tuán)隊(duì)的研究顛覆了這一固有認(rèn)知。他們發(fā)現(xiàn)：對(duì)于一對(duì)沿相同圓軌道同步向心加速原子，在特定條件下，系統(tǒng)會(huì)自發(fā)演化至一個(gè)與初態(tài)無(wú)關(guān)的穩(wěn)態(tài)糾纏態(tài)。這種“命中注定”的糾纏，是向心加速Unruh 效應(yīng)所獨(dú)有的量子特征，表明加速度未必破壞糾纏，反而可能在特定條件下“孕育”糾纏。

基于此，團(tuán)隊(duì)提出一種創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案：利用光鑷懸浮附著原子的納米球，并通過(guò)攜帶角動(dòng)量的激光驅(qū)動(dòng)其高速旋轉(zhuǎn)，從而通過(guò)測(cè)量原子的穩(wěn)態(tài)糾纏實(shí)現(xiàn)對(duì)向心加速Unruh 效應(yīng)的探測(cè)。

新視角二：小加速度下的顯著Unruh 效應(yīng)

長(zhǎng)期以來(lái)，學(xué)界普遍認(rèn)為只有在極高加速度下Unruh 效應(yīng)才可觀(guān)測(cè)。課題組的研究徹底改變了這一看法：當(dāng)向心加速原子的旋轉(zhuǎn)角速度超過(guò)其內(nèi)稟躍遷頻率時(shí)，即使加速度極小，由Unruh 效應(yīng)導(dǎo)致的激發(fā)率仍可達(dá)到與常規(guī)自發(fā)輻射率相當(dāng)?shù)牧考?jí)。尤為驚人的是，在實(shí)驗(yàn)可實(shí)現(xiàn)的參數(shù)范圍內(nèi)，向心加速原子的激發(fā)率可比具有相同加速度大小的線(xiàn)性加速原子高出多達(dá)27萬(wàn)個(gè)數(shù)量級(jí)。這一發(fā)現(xiàn)從根本上改變了人們對(duì)Unruh 效應(yīng)可觀(guān)測(cè)性的理解，為在低加速度條件下驗(yàn)證該效應(yīng)開(kāi)辟了全新可能。

新視角三：腔增強(qiáng)協(xié)同效應(yīng)——實(shí)現(xiàn)強(qiáng)信號(hào)與布居反轉(zhuǎn)

盡管向心加速方案已大幅降低了觀(guān)測(cè)門(mén)檻，但在自由空間中，原子躍遷率的絕對(duì)值仍然較小。為此，課題組進(jìn)一步探索了將旋轉(zhuǎn)原子置于高品質(zhì)光學(xué)諧振腔中的情形。研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)調(diào)節(jié)腔的諧振頻率和原子的轉(zhuǎn)速，可實(shí)現(xiàn)對(duì)原子激發(fā)與輻射的高效操控。在現(xiàn)實(shí)可行的參數(shù)下：當(dāng)腔頻調(diào)諧至原子躍遷頻率與旋轉(zhuǎn)頻率之差時(shí)，激發(fā)率相較自由空間情形提升高達(dá)18個(gè)數(shù)量級(jí)；同時(shí)，其輻射率卻比激發(fā)率低9 個(gè)量級(jí)，從而實(shí)現(xiàn)了極其顯著的原子布居數(shù)反轉(zhuǎn)；進(jìn)一步，當(dāng)旋轉(zhuǎn)頻率調(diào)節(jié)至躍遷頻率的兩倍時(shí)，激發(fā)率與輻射率均可達(dá)到每秒百萬(wàn)次量級(jí)。

這一“腔–旋轉(zhuǎn)”協(xié)同機(jī)制不僅為調(diào)控量子躍遷提供了新范式，也為利用量子光學(xué)平臺(tái)驗(yàn)證Unruh 效應(yīng)提供了高度可行的技術(shù)路線(xiàn)。余洪偉教授課題組的系列工作，從向心加速系統(tǒng)的量子糾纏、輻射動(dòng)力學(xué)及腔量子電動(dòng)力學(xué)等多個(gè)維度，系統(tǒng)揭示了Unruh 效應(yīng)的新特征與可觀(guān)測(cè)性，構(gòu)建了一套完整的理論–實(shí)驗(yàn)對(duì)接框架。這些成果不僅為在實(shí)驗(yàn)室中最終“看見(jiàn)”量子真空的“熱度”鋪平了道路，也為探索量子信息、引力與時(shí)空結(jié)構(gòu)的深層統(tǒng)一提供了重要啟示。

本系列研究由博士生彭艷、周躍兵（現(xiàn)任職于懷化學(xué)院）、胡佳偉副教授與余洪偉教授合作完成，得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、湖南省自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體項(xiàng)目及湖南省教育廳項(xiàng)目等資助。

相關(guān)論文鏈接：

1.Yuebing Zhou, Jiawei Hu, Hongwei Yu, Molecular entanglement as a signature of the Unruh effect, Phys. Rev. D 112, L021702 (2025). https://doi.org/10.1103/6c2d-pc6k

2.Yuebing Zhou, Jiawei Hu, Hongwei Yu, Significant circular Unruh effect at small acceleration, Phys. Rev. D 111, L041702 (2025). https://doi.org/10.1103/PhysRevD.111.L041702

3.Yan Peng, Yuebing Zhou, Jiawei Hu, Hongwei Yu, Extensive manipulation of transition rates and substantial population inversion of rotating atoms inside a cavity, Phys. Rev. Lett. 136, 013202 (2026).https://doi.org/10.1103/6nqb-tnp6

編輯：路童童 劉欣語(yǔ)

責(zé)編：馬鐵泉

審核：周凱興