宏觀世界|重磅！科學家首次實現(xiàn)宏觀物體之間的量子糾纏，不受干擾精確測量
日前發(fā)表在《科學》雜志上的兩項研究，首次展示了宏觀力學振蕩器中的量子糾纏，并展示了如何在不受干擾的情況下實現(xiàn)量子力學動量的精確測量。
這超越了量子力學施加的常規(guī)限制。它有望幫助研究人員建立前所未有的靈敏度測量設備，以及能夠執(zhí)行普通計算機無法完成的某些計算的量子計算機。
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當兩個獨立的、截然不同的物體以如此高度的相似性移動，以至于它們不再被描述為彼此不同或分離時，力學系統(tǒng)的量子接觸就出現(xiàn)了。
以前，這種和其他量子力學的觀察通常局限于微觀量子尺度，如少量的單離子、原子和光子。然而，從理論上講，量子力學也適用于各種大小的物體。盡管量子力學大概適用于所有大小的物體，但是隨著質量的增加，直接觀察糾纏變得具有挑戰(zhàn)性，需要以很小的誤差來進行測量和控制。
在這兩項研究中，Shlomi Kotler和他的同事，Laure Mercier de Lépinay和他的同事，報告了直接觀察兩個宏觀尺度量子現(xiàn)象的實驗例子，并證明了將量子態(tài)的測量擴展到宏觀系統(tǒng)的能力。
在他們的報告中，Shlomi Kotler等人使用兩片宏觀振動鋁制膜提供了量子糾纏的證據(jù)。雖然表面上很小(面積為20×14微米，厚度為100納米，重約70皮克，包含大約1萬億個原子)，但它們比以前糾纏在一起的物體要大得多。
Mercier de Lépinay等人，則使用類似的宏觀力學振蕩器，展示了如何在不干擾量子力學動量的情況下測量糾纏是可能的。
為了在兩片膜之間實現(xiàn)量子糾纏，研究人員將微波脈沖的頻率控制在兩片膜的振動頻率之間，即高于膜1并低于膜2。而要讓晶格振動對發(fā)生糾纏，微波脈沖的持續(xù)時間非常重要。研究人員發(fā)現(xiàn)：所需的脈沖時長最短為4微秒。而要產生強糾纏晶格振動，理想的時長是16.8微秒。膜間的關聯(lián)性量子態(tài)維持了大約1毫秒。
除了展示量子糾纏和超越量子力學常規(guī)限制的測量的直接證據(jù)，這兩個小組的方法可能對量子計算和基礎物理的增強測量有更廣泛的影響。
譯/前瞻經濟學人APP資訊組
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