這項剛剛獲得歐洲研究委員會資助的實驗，可能成為空間本身具有結構——而且這種結構是量子化的——的第一個直接證據。
一百多年來，物理學的基礎一直存在著一個無聲的矛盾。愛因斯坦的廣義相對論以驚人的精度描述了宇宙在宏觀尺度上的運行——行星的運動、光的彎曲、黑洞碰撞產生的時空漣漪。量子力學則在微觀尺度上做著同樣的事情——粒子的行為、原子的結構、光的本質。這兩個理論都有效。兩者都沒有錯。然而，它們卻是根本上不相容的。將它們統一被認為是科學中最偉大的未解之謎之一。而這可能即將改變。
幾週前，卡迪夫大學宣布，引力研究所的哈特穆特·格羅特教授獲得了歐洲研究委員會的一筆巨額資助，用於進行一項突破性實驗，其唯一目標是尋找量子引力的第一個直接實驗證據。該項目的基本思想既優雅又激進。時空——宇宙的織物——可能不像愛因斯坦所設想的那樣光滑和連續。它可能是粗糙的、像素化的。由離散的量子單元構成，其尺度小到從未被直接測量過：普朗克長度——比質子小約二十個數量級的距離。這些不是肉眼可見的像素。但在適當的條件下，理論預測它們會產生一種量子模糊效應——周圍物體位置上幾乎無法察覺的微小抖動。
格羅特教授的團隊計劃探測到的正是這種抖動。他們將使用一種桌面級的激光干涉儀——一種極其精確的儀器，能夠測量比原子千億分之一還小的長度變化——結合兩種以前從未一起使用過的先進量子技術：壓縮光，它可以將激光測量中的量子噪聲降低到經典極限之外；以及單光子探測，它能在幾乎沒有噪聲的情況下提供前所未有的精度。這項名為「用於量子引力的單光子探測干涉測量」的實驗，直接借鑒了為 LIGO 和 Virgo 開發的技術——引力波探測器，它們已經證明了捕捉到數十億光年外黑洞碰撞產生的時空微弱漣漪的能力。
「證實時空的量子標記將是一項劃時代的成就。這將從根本上改變我們對現實的看法，並開闢全新的科學探索方向。在愛因斯坦改變我們對空間和時間的理解一個多世紀後，這個項目可能會讓我們離完成他開始繪製的藍圖更近一步。我認為他會很高興。」卡迪夫大學的哈特穆特·格羅特教授說。
如果實驗成功，其影響將遠不止於一項發現。量子化的時空將證實宇宙並非由光滑的場和連續的幾何構成——而是由類似於信息的東西構成：離散的、可計數的、根本上是量子的。這將證實幾十年來悄然形成的理論概念——從全息原理到時空幾何源於量子糾纏的觀點。這將意味著我們稱之為物理現實的東西——空間、時間、物質——並非宇宙的基礎。而是宇宙的量子信息從我們的視角所呈現的樣子。作為額外的好處，相同的實驗還可以探測到暗物質的蹤跡和原初引力波，這是宇宙最初時刻的餘響。正如格羅特教授所說，科學並不總是宏大張揚的。有時，它就像實驗室桌上一束激光的微弱顫動一樣悄無聲息地到來。
