近期，我校基礎物理研究中心和williamhill威廉希尔官网理論物理團隊王振來博士在引力的弱等效原理的量子理論檢驗方面取得重要進展，相關工作以“Gravitational spin Hall effect of Dirac particle and the weak equivalence principle”為題，于2024年2月23日在線發表在國際權威物理期刊《PHYSICAL REVIEW D》上。williamhill威廉希尔官网為該工作的唯一署名單位。
等效原理是愛因斯坦建立廣義相對論的重要假設之一，對我們理解作為自然界四種基本相互作用之一的引力至關重要。目前，對等效原理的物理實驗檢驗主要涉及經典宏觀物體，并且已經以極高精度驗證了其正确性。
一個自然的問題是，等效原理是否适用于量子微觀粒子？該問題是當前物理研究中的一個熱點問題。本研究基于彎曲時空中Dirac方程的Foldy-Wouthuysen變換，引入了引力自旋軌道耦合效應。由于這種耦合效應導緻了所謂的引力自旋霍爾效應，即具有相反自旋極化的自由下落Dirac量子波包将在與自旋和引力方向垂直的方向上産生分裂，預言了弱等效原理的量子版本是破缺的。對于該效應的未來觀測可以作為對量子系統等效原理的新探針，有助于澄清量子等效原理相關的概念和定義，具有重要的科學價值。
據悉，《Physical Review D》是成立于1899年美國物理學會(APS)旗下的重要國際期刊之一，代表了當前物理學中基本粒子、場論、宇宙學研究的最前沿，是國際物理學界廣泛認可的享有極高學術聲譽的經典TOP物理學期刊。王振來博士發表的該篇論文，将為我校物理學類專業建設和發展起到非常重要的支撐作用。(通訊員 魏潔)
文章鍊接：https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.109.044060
