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中科酷原团队参与的在轨原子干涉弱等效原理检验获评“迄今最精确”!

2026-10-16

      近日,国际权威物理媒体《物理世界》(Physics World)以《Einstein's equivalence principle put to two new tests》(《爱因斯坦等效原理接受两项新检验》)为题,报道了两项最新的等效原理量子检验成果。其中,由中国科学院精密测量科学与技术创新研究院牵头、多家单位联合完成,中科酷原科技(武汉)有限公司核心团队参与的中国空间站冷原子干涉弱等效原理(WEP)在轨检验成果,被评价为“迄今最精确”的弱等效原理量子检验。


      《物理世界》由英国物理学会出版社(IOP Publishing)出版,创刊于 1988 年,是国际知名的物理学杂志。

      报道指出,弱等效原理断言不同质量的物体在引力作用下自由下落的加速度相同,是广义相对论的基石,任何可观测到的违背都可能指向新物理。宏观物体检验精度已达地面 10-13、空间 10-15 量级,两项新研究则是在量子领域开展检验。在地面上,引力把冷原子干涉时间限制在几秒内,要达到更高精度需要永久的微重力环境,只有太空才能提供。

      研究团队利用中国空间站高微重力水平实验柜内的冷原子干涉仪,让 ⁸⁵Rb 和 ⁸⁷Rb 两种冷原子云同时干涉,通过测量两组干涉图像的差分相位,计算两种同位素自由下落的加速度之差。实验运行 280 天,获取 9700 余对干涉条纹,检验分辨率达(不确定度)为 2.8×10-8,最终结果为 (-2.7±4.7)×10-7,与零一致。《物理世界》称,这是迄今最精确的在轨原子干涉弱等效原理量子检验。

      《物理世界》引述了本次研究团队负责人詹明生(Mingsheng Zhan)的评价:“我们相信这项技术将产生重要影响。首先,它证明了满足在轨运行要求的集成干涉仪是可以实现的,这让学界有信心继续推进更具技术挑战性、追求更高精度的天基干涉实验;本项目发展的技术也将推动基于原子干涉的仪器(如惯性导航系统)的进步。”

      同时,《物理世界》报道了以色列内盖夫本-古里安大学、德国乌尔姆大学与英国牛津大学联合开展的实验。该团队同样采用冷原子干涉技术,借助“磁炮”与“磁降落伞”,测量了自由落体中物体的量子相位,证实爱因斯坦等效原理对这类低质量、低能量的量子对象同样成立。

      中科酷原科技(武汉)有限公司持续攻关冷原子干涉、原子惯性测量等关键技术,已构建以冷原子量子绝对重力仪、冷原子重力梯度仪为代表的量子精密测量产品体系,覆盖静态、动态、车载、船载和航空等应用平台。本次空间站冷原子干涉弱等效原理检验成果,是中科酷原核心团队深耕冷原子量子精密测量技术的集中体现。未来,中科酷原将继续聚焦量子精密测量技术创新与产品迭代,加快多平台冷原子干涉仪及量子传感产品升级,为我国量子产业高质量发展贡献力量。

      论文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aeh4502

      Physics World 报道链接:testshttps://physicsworld.com/a/einsteins-equivalence-principle-put-to-two-new-tests/

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