量子引力理論是目前理論物理中的前沿熱點問題，而黑洞熱力學和原子干涉儀探測引力效應被認為是正在形成的量子引力理論的兩個重要的“實驗區” 。前者通過將量子概念引入到廣義相對論來檢驗二者如何結合，特別是量子力學幺正性將在這兩個理論的結合中經受嚴峻考驗；而后者通過量子系統在引力場背景中的演化來試驗引力對系統量子屬性的影響，在這一方面廣義相對論的等效原理將接受越來越嚴格的實驗檢驗 。
最近，中科院武漢物理與數學研究所原子分子光物理研究部副研究員張保成博士和英國皇家科學院院士、劍橋大學教授湯森（P.K.Townsend）合作完成的關于三維引力背景中奇異黑洞熱力學的研究成果已經發表在剛出版的《物理評論快報》（Phys. Rev. Lett. 110, 241302 (2013)）上 。
在通常的四維背景中，量子化廣義相對論將會遇到不可重整化的無窮大發散項，這一問題在目前的理論中無法解決，因此一大批理論物理學家將注意力轉移到三維引力中 。三維引力有兩個等效的拉式量 ， 一個導致平常的BTZ黑洞 ， 另一個導致奇異的BTZ黑洞，它們的黑洞質量和角動量相互交換，在這個工作中他們首次揭示了質量和角動量相互交換的內在機制 。另一方面 ， 奇異黑洞的熵不是標準的貝肯斯坦—霍金熵形式，因此導致熱力學混亂，在這個工作中他們固定了一般三維黑洞中熱力學的任意性，證明了熱力學第一和第二定律仍然成立，特別是首次為奇異黑洞的非貝肯斯坦—霍金熵提供了統計解釋 。
此外，張保成副研究員和蔡慶宇研究員、詹明生研究員合作完成的經由量子通道轉移原子干涉儀中探測到的引力信息的工作最近被《歐洲物理雜志D》接受發表 。通常，關于原子干涉儀的研究都集中在如何通過原子在引力場中的運動獲取足夠多或足夠精確的關于引力場的信息 ， 但是這個工作從另外一個方面入手揭示了經典的引力信息可以通過量子通道從一個位置轉移到另一個位置 。最為有趣的是 ， 該工作還揭示了量子通道的存在對原子干涉儀的探測將會產生一定影響，特別是極大的削減了原子干涉儀的相位噪聲，這不僅有利于提高原子干涉儀的測量精度，而且也提供一個新的優越的原子干涉儀讀出機制 。這個工作揭示了經典和量子之間的相互影響 ， 為目前正在進行的原子干涉儀測量引力效應的實驗工作提供了一個新的有趣的研究思路 。
【黑洞理論及干涉儀理論研究新進展】這些工作得到了國家自然科學基金、科技部以及中國科學院的支持 。（中科院武漢物理與數學研究所）

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