博科園：本文為理論化學學類
量子熱學和引力理論因互不相容而臭名昭著，雖然在過去的五六年里，許多化學學家都作出了努力。但是，如今一個由維也納學院、奧地利科大學、昆士蘭學院和史蒂文斯理工大學化學學家領導的國際研究小組，將描述時間流動兩種理論的關鍵要素結合上去，發覺風波之間的時間次序可以顯示出量子特點。按照廣義相對論量子糾纏 通訊，大質量物體的存在減弱了時間流動。這意味著放置在一個巨大物體附近的時鐘會比放置在更遠物體上的時鐘運行得慢。
但是，量子理論定理能讓任何物體以疊加態制備，兩個位置的疊加狀態不同于將一個物體隨機放置在一個位置或另一個位置：這是物體存在的另一種形式，量子化學定理容許這樣做。數學學中一個懸而未決的問題是：當一個質量足以影響時間流動的物體處于量子疊加狀態時會發生哪些？這是一個有爭議的話題：一些化學學家稱這些情況根本不可能發生（一些新機制必須從一開始就制止疊加的產生）而另一些化學學家則構建假定，這是可能的基礎上，發展出完整的理論。
格拉斯哥學院Zych解釋說：首先要解決一個問題，假若一個時鐘遭到一個處于量子疊加態的巨大物體影響，它會檢測哪些？科學家們本以為會碰到一些障礙，使這一構想成為不可能，但令人吃驚的是，使用標準化學教科書才能確切地描述發生了哪些。發覺，當一個巨大質量物體被放置在一組時鐘附近的量子疊加位置時量子糾纏 通訊，時間次序可以成為真正的量子，而不受任何精典描述的影響。維也納學院和法國科大學的專著者卡斯拉夫·布魯克納表示：量午時間次序可能出現的機制與日常經驗相當遙遠。
但研究中最重要的發覺是，量午時間次序是完全可能的，它會形成新的化學效應。為了說明發生了哪些，想像兩艘星際飛船正在為一個任務進行訓練。她們被要求在指定的時間向對方開火，并立刻發動引擎，以躲避對方的功擊。倘若任何一船只太早開火，它將搗毀另一艘，這就在開火風波之間構建了一個明晰無誤的時間次序。假如一個強悍可以放置一個足夠大的物體，例如說一顆行星，緊靠一艘飛船，它還會減緩估算時間的速率。為此，離質量較遠的船將過早地開火，而第一個人未能逃脫。
量子化學和引力定理預測，通過操縱行星的量子疊加狀態，飛船最終可能會被搗毀，而這兩種狀態中的任何一種就會被打掉。這些涉及兩個系統的疊加態稱為糾纏態，這項新研究表明，風波之間的時間次序可以顯示出疊加和糾纏——真正的量子特點，這對于檢驗量子理論與代替理論之間的關系尤為重要。這一結果可以作為量子引力框架的理論實驗根據，因而有助于進一步建立正確的量子引力理論。
這項研究也將與未來的量子技術有關，借助量子次序執行操作的量子計算機，可能會擊敗只使用固定序列操作的精典計算機。量午時間次序的實際實現不須要極端條件（比如行星處于疊加狀態）并且可以在不使用重力的情況下進行模擬。時間的量子特點發覺，可以在將要到來的量子計算機時代帶來更好的量子元件。
博科園｜研究/來自：維也納學院參考刊物《自然通信》DOI:10.1038/-019-11579-x博科園｜科學、科技、科研、科普