川大学者发表PRL，提出探究量子引力新渠道
来源：四川大学物理学院
近日，四川大学物理学院Andrea Addazi博士与合作者在国际物理学顶级期刊 Physical Review Letters 发表高水平论文，提出探究量子引力的新渠道，四川大学为第一单位及通讯作者单位。Andrea Addazi于2019年11月作为引进人才入职四川大学。
泡利不相容原理指的是同一量子态上只允许存在一个费米子，该原理来源于自旋统计定理，和因果决定论、洛伦兹对称性以及时空微观结构都存在紧密联系，在现代物理学中起着重要的作用。已有研究表明，量子引力效应可以诱导泡利不相容原理的失效，故而对该原理的实验探测将为发现普朗克尺度的新物理提供新线索。在众多实验中，一个代表性的实验是在意大利格兰萨索国家实验室（Gran Sasso National Laboratory）进行的VIP实验（VIolation of the Pauli exclusion principle）。该实验的主要目标是测量某些特定的稀有的原子轨道跃迁几率。这些轨道跃迁在传统的泡利不相容原理中是被禁止的，但在具有非对易时空坐标的量子引力模型中将是被允许的，且可计算出相应的跃迁几率。
Andrea Addazi博士与VIP团队合作研究成果表明，VIP第二阶段(VIP-2)的实验结果对时空非对易量子引力模型提出了目前世界上最新最强的限制。VIP-2实验通过对铅（Pb）原子中K-alpha和 K-beta 量子跃迁产生的X-射线光谱进行了高精度测量，尚未发现泡利不相容原理破缺过程，该结果会对量子引力理论产生一个很强的限制。
分析表明，若干个非对易量子引力模型，包括典型的kappa-和theta-庞加莱群模型，在接近普朗克能标尺度之下所预言的物理效应已被VIP-2实验所证伪，潜在地表明这些模型在相对论和量子力学的统一上指向了错误的方向。这一工作提出了量子引力现象学的新渠道，增强了对量子引力和时空本质的了解，这在接下来已经被意大利国家核子研究院（INFN）所批准的VIP第三阶段 (VIP-3) 实验中将得到更好的验证。