摘要：2025年3月10日，西北大学物理学家塞利姆·沙赫里亚尔（Selim Shahriar）团队宣布，他们将通过太空量子纠缠传感器SUPREME-GQ项目，以比现有精度高百万倍的测量水平验证广义相对论与量子力学的矛盾根源。这项实验的核心目标，是检验物理学界争论了近

2025年3月10日，西北大学物理学家塞利姆·沙赫里亚尔（Selim Shahriar）团队宣布，他们将通过太空量子纠缠传感器SUPREME-GQ项目，以比现有精度高百万倍的测量水平验证广义相对论与量子力学的矛盾根源。这项实验的核心目标，是检验物理学界争论了近百年的『等效原理』在量子尺度下是否成立。

图释：SUPREME-GQ 的艺术家概念。图片来源：S. Shahriar / NASA

​等效原理堪称爱因斯坦广义相对论的基石——它宣称引力效应与加速度效应不可区分。但量子力学框架下的引力理论（如弦理论）预言，当物质缩小到量子级别时，这种等效性会出现细微裂痕。这种裂痕用『厄特沃什参数』量化，现有最精确的测量来自法国2017年发射的MICROSCOPE卫星，其精度达到10^-15量级，结果仍支持等效原理成立。

沙赫里亚尔的野心是把这个精度提升到10^-20——相当于在从地球到月球的距离中检测出一根头发丝的偏差。为此他们祭出两大杀手锏：量子纠缠技术，以及名为『薛定谔的猫原子干涉仪』（SCAI）的装置。简单来说，这套系统利用激光将铷原子云分成两束处于量子叠加态的粒子流，让它们像『同时活着的死猫』般在太空舱内沿不同路径传播。通过对比两束粒子在经历不同引力环境后的相位差，就能捕捉到等效原理的微小破绽。

与传统原子干涉仪相比，SCAI的关键突破在于『广义回波压缩协议』。该技术能让量子纠缠态维持更长时间，相当于给正在下落的『量子猫』按下暂停键。这类似于在百米赛跑中同时用高速摄像机记录两位选手的每个步伐差异——只不过这里的『选手』是处于叠加态的原子，『赛道』是弯曲的时空结构。

实验面临的挑战堪称魔幻：既要确保量子态在太空微重力环境下不被热振动或电磁干扰破坏，又要实现皮米级（万亿分之一米）的位移测量精度。研究团队透露，即便在地面实验室，维持这种『量子猫』状态的时间也从未超过0.1秒。而太空实验需要将这个时间延长百倍以上，才能积累足够数据。

有趣的是，这项基础研究的副产品可能率先改变人类生活。SCAI技术若成熟，其加速度测量精度可达现有军用级陀螺仪的千倍以上。这意味着未来潜艇无需GPS即可实现厘米级定位，自动驾驶汽车能感知百万分之一的重力变化预判地形——当然，这些应用在科学家眼中不过是『顺手摘下的路边野花』。

物理学界对此既期待又审慎。有学者指出，即便SUPREME-GQ测到厄特沃什参数异常，也可能源自尚未认知的量子效应而非量子引力理论。但无论如何，这是人类首次将量子纠缠技术应用于时空本质的检验，其结果必将重塑我们对宇宙的理解框架。正如沙赫里亚尔在采访中所说：『我们不是在证明谁对谁错，而是在寻找现有理论都无法解释的新大陆。』

目前，项目团队正与NASA合作推进关键技术验证，预计首台原理样机将在2030年前后进入近地轨道。这场跨越量子与相对论的百年之争，或许即将迎来实验物理学的终极判决。

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来源：科学剃刀