索邦大学研究人员开发出新型量子场论(QFT)模拟器,通过操控极化子流体在实验室环境中模拟弯曲时空特征,为验证霍金辐射等量子力学效应提供实验平台。该成果发表于《物理评论快报》,其核心在于利用光子与激子强相互作用生成的准粒子——极化子,构建一维量子流体系统,实现黑洞视界几何结构的可控模拟。

研究团队通过数值模拟优化实验条件,成功在极化子流体中创造视界,并测量到视界内外量子场的光谱特征。论文第一作者凯文·法尔克指出:“实验证实色散与多普勒效应协同作用可在视界内产生负能量波,这是霍金效应的关键机制。”团队负责人阿尔贝托·布拉马蒂强调,该系统的全光学控制特性使研究人员能灵活调整视界几何参数,包括时空变形程度与视界陡峭度,从而增强霍金效应的可观测性。
这一突破性进展使理论物理学家得以在可控环境中检验量子场论预测。共同资深作者马克西姆·J·雅克特表示:“实验获得的光谱分辨率达前所未有的水平,为研究霍金效应的频率依赖性奠定基础。”未来研究将聚焦于测量霍金辐射产生的量子纠缠,并探索旋转黑洞几何结构中放大现象对纠缠态的影响。该平台的技术可调性,为研究时空微结构修改对霍金效应的响应提供了新范式。
更多信息: Kévin Falque 等,《极化子流体作为定制弯曲时空上的量子场论模拟器》,《物理评论快报》(2025)。期刊信息: 物理评论快报 、 arXiv














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