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（通讯员胡佳伟）近期，澳门新新浦京708余洪伟教授课题组围绕向心加速原子的辐射与量子纠缠特性开展了一系列原创性研究，取得多项重要进展，不仅为理解Unruh效应提供了全新视角，还提出了多种切实可行的实验探测路径。相关成果以快报形式相继发表于国际权威期刊Physical Review Letters和Physical Review D。

Unruh 效应是弯曲时空量子场论的一项核心预言，深刻揭示了量子理论、引力与热力学之间的内在联系。量子意义上，真空并非“空无一物”，而是充斥着持续不断的量子涨落。更令人惊奇的是，真空的性质依赖于观测者的运动状态：在惯性观测者眼中是“空”的真空，对匀加速观测者而言却表现为一个充满粒子的热浴——其有效温度与观测者的固有加速度成正比。这一现象被称为Fulling–Davies–Unruh效应（简称Unruh效应）。

根据等效原理，引力场与加速参考系局部不可区分，因此，Unruh 效应与黑洞的Hawking 辐射存在深刻的类比关系，二者常被喻为揭示量子引力本质的“孪生姐妹”。然而，要产生可观测的Unruh 效应，通常需要极端巨大的加速度——例如，获得仅 1 K 的Unruh 温度，所需加速度高达约10²⁰ m/s²。因此，自20世纪70年代该效应发现以来，其实验验证始终是物理学界的重大挑战。

新视角一：稳态纠缠——Unruh 效应的新探针

量子纠缠是量子世界最鲜明的特征之一，但极易受环境噪声干扰而衰减甚至消失。传统观点认为，加速观测者所感知的“热真空”会加速量子纠缠的破坏。然而，余洪伟团队的研究颠覆了这一固有认知。他们发现：对于一对沿相同圆轨道同步向心加速原子，在特定条件下，系统会自发演化至一个与初态无关的稳态纠缠态。这种“命中注定”的纠缠，是向心加速Unruh 效应所独有的量子特征，表明加速度未必破坏纠缠，反而可能在特定条件下“孕育”纠缠。

基于此，团队提出一种创新实验方案：利用光镊悬浮附着原子的纳米球，并通过携带角动量的激光驱动其高速旋转，从而通过测量原子的稳态纠缠实现对向心加速Unruh 效应的探测。

新视角二：小加速度下的显著Unruh 效应

长期以来，学界普遍认为只有在极高加速度下Unruh 效应才可观测。课题组的研究彻底改变了这一看法：当向心加速原子的旋转角速度超过其内禀跃迁频率时，即使加速度极小，由Unruh 效应导致的激发率仍可达到与常规自发辐射率相当的量级。尤为惊人的是，在实验可实现的参数范围内，向心加速原子的激发率可比具有相同加速度大小的线性加速原子高出多达27万个数量级。这一发现从根本上改变了人们对Unruh 效应可观测性的理解，为在低加速度条件下验证该效应开辟了全新可能。

新视角三：腔增强协同效应——实现强信号与布居反转

尽管向心加速方案已大幅降低了观测门槛，但在自由空间中，原子跃迁率的绝对值仍然较小。为此，课题组进一步探索了将旋转原子置于高品质光学谐振腔中的情形。研究发现，通过调节腔的谐振频率和原子的转速，可实现对原子激发与辐射的高效操控。在现实可行的参数下：当腔频调谐至原子跃迁频率与旋转频率之差时，激发率相较自由空间情形提升高达18个数量级；同时，其辐射率却比激发率低9 个量级，从而实现了极其显著的原子布居数反转；进一步，当旋转频率调节至跃迁频率的两倍时，激发率与辐射率均可达到每秒百万次量级。

这一“腔–旋转”协同机制不仅为调控量子跃迁提供了新范式，也为利用量子光学平台验证Unruh 效应提供了高度可行的技术路线。

余洪伟教授课题组的系列工作，从向心加速系统的量子纠缠、辐射动力学及腔量子电动力学等多个维度，系统揭示了Unruh 效应的新特征与可观测性，构建了一套完整的理论–实验对接框架。这些成果不仅为在实验室中最终“看见”量子真空的“热度”铺平了道路，也为探索量子信息、引力与时空结构的深层统一提供了重要启示。

本系列研究由博士生彭艳、周跃兵（现任职于怀化学院）、胡佳伟副教授与余洪伟教授合作完成，得到了国家自然科学基金、湖南省自然科学基金创新群体项目及湖南省教育厅项目等资助。

澳门新新浦京708余洪伟教授课题组系列研究展示Unruh效应新视角