MIT驚人實驗：用「冷凍鏡子」揭開重力量子之謎

麻省理工學院（MIT）的研究團隊最近開創了一項突破性實驗，可能為物理學界長達數十年的謎題帶來解答：重力究竟是否遵循量子力學法則？這項研究透過將微型鏡片冷卻至接近絕對零度，為量子力學與重力的交會點開啟了嶄新的實驗窗口。

現代物理學中最深奧的未解之謎之一，就是重力是否具有量子特性。雖然電磁力、弱核力和強核力等基本作用力都已成功用量子理論描述，唯獨重力始終與眾不同。MIT機械工程系博士候選人申東澈（音譯）指出：「理論物理學家提出過各種假設，從重力本質上是古典的到完全量子的都有，但由於缺乏實驗方法，這場辯論始終沒有定論。」

申東澈同時也是MathWorks研究員，他與團隊在最新研究中取得重大進展。他們成功利用雷射冷卻技術，將一種稱為扭轉振盪器的微型機械裝置降溫至10毫克爾文（絕對零度以上千分之一度）。這項成果發表在開放獲取期刊《Optica》上，為驗證重力量子特性提供了新途徑。

研究團隊採用了「鏡像光學槓桿」這項創新技術來克服測量難題。申東澈解釋：「當雷射光束照射到鏡面時，即使鏡面只有微小傾斜，反射光束也會在偵測器上產生明顯位移。這種方法能將微小的角度運動放大成易於測量的信號。」透過這種方法，團隊成功將系統噪音降低了一千倍，達到近乎量子零點波動十倍的極致精確度。

這項研究只是個開端。申東澈表示：「雖然我們已實現超越振盪器零點運動的量子極限精確度，但達到真正的量子基態仍是下個目標。」未來研究將透過光學腔增強角度訊號或採用光學捕獲策略，讓兩個振盪器僅透過重力相互作用，直接驗證重力是否具有量子特性。

這項跨領域研究不僅需要深厚的物理學知識，還涉及系統設計、奈米製造、光學、控制和電子學等多方面專業。申東澈認為，機械工程的背景讓他能從理論與實務雙重角度切入這個科學界最根本的問題，這樣的跨界整合正是解決複雜挑戰的關鍵。