量子力学和引力理论因互不相容而臭名远扬，虽然在曩昔的五十年里，许多物理学家都做出了尽力。但是，现在一个由维也纳大学、奥地利科学院、昆士兰大学和史蒂文斯理工学院物理学家领导的世界研讨小组，将描绘时刻活动两种理论的要害要素结合起来，发现事情之间的时刻次序能够显示出量子特征。根据广义相对论，大质量物体的存在减慢了时刻活动。这意味着放置在一个巨大物体邻近的时钟会比放置在更远物体上的时钟运行得慢。
但是，量子理论规律能让任何物体以叠加态制备，两个方位的叠加状况不同于将一个物体随机放置在一个方位或另一个方位：这是物体存在的另一种方法，量子物理规律答应这样做。物理学中一个悬而未决的问题是：当一个质量足以影响时刻活动的物体处于量子叠加状况时会发作什么？这是一个有争议的论题：一些物理学家称这种状况底子不或许发作（一些新机制有必要从一开端就阻挠叠加的构成）而另一些物理学家则树立假定，这是或许的基础上，发展出完好的理论。
昆士兰大学Magdalena Zych解说说：首先要处理一个问题，假如一个时钟遭到一个处于量子叠加态的巨大物体影响，它会丈量什么？科学家们本以为会遇到一些妨碍，使这一幻想成为不或许，但令人惊奇的是，运用规范物理教科书能够精确地描绘发作了什么。发现，当一个巨大质量物体被放置在一组时钟邻近的量子叠加方位时，时刻次序能够成为真实的量子，而不受任何经典描绘的影响。维也纳大学和奥地利科学院的合著者卡斯拉夫·布鲁克纳标明：量子时刻次序或许呈现的机制与日常经历适当悠远。
但研讨中最重要的发现是，量子时刻次序是完全或许的，它会发生新的物理效应。为了阐明发作了什么，幻想两艘星际飞船正在为一个使命进行练习。他们被要求在指定的时刻向对方开战，并当即发起引擎，以逃避对方的进犯。假如任何一艘船太早开战，它将炸毁另一艘，这就在开战事情之间树立了一个清晰无误的时刻次序。假如一个强壮能够放置一个足够大的物体，比如说一颗行星，接近一艘飞船，它就会减慢核算时刻的速度。因而，离质量较远的船将过早地开战，而榜首个人无法逃脱。
量子物理和引力规律猜测，经过操作行星的量子叠加状况，飞船终究或许会被炸毁，而这两种状况中的任何一种都会被炸毁。这种触及两个体系的叠加态称为羁绊态，这项新研讨标明，事情之间的时刻次序能够显示出叠加和羁绊——真实的量子特性，这关于查验量子理论与代替理论之间的联系尤为重要。这一成果能够作为量子引力结构的理论试验根据，然后有助于进一步构建正确的量子引力理论。
这项研讨也将与未来的量子技能有关，运用量子次序履行操作的量子核算机，或许会打败只运用固定序列操作的经典核算机。量子时刻次序的实践完成不需要极点条件（例如行星处于叠加状况）并且能够在不运用重力的状况下进行模仿。时刻的量子特性发现，能够在即将到来的量子核算机年代带来更好的量子器材。
博科园｜研讨/来自：维也纳大学
参阅期刊《天然通讯》
DOI: 10.1038/s41467-019-11579-x
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