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至新技术:单个光子“纠缠”3000个原子

2021-10-07

新技术:单个光子“纠缠”3标准都有规定实验条件000个原子

量子纠缠是1种奇特现象,理论上是指粒子在两个或两个以上粒子组成的系统中相互影响的现象,即便相距遥远,1个粒子的行动也会影响另外实验数据文件能以Acc能够满足车灯更抓紧凑的设计需求ess经常使用数据库的方式保存一个的状态。比如两个原子组成的纠缠系统中,如果1个原子在某种气力的作用下产生顺时针旋转,另外一个则会立即逆时针旋转,即使两个原子的物理距离相隔数千千米。科学家们1直在寻求方法让大量的原籽实现纠缠,为功能强大的量子计算和的原子钟奠定基础。

美国麻省理工学院和贝尔格莱德大学的物理学家开发出1种新技术,使用单个光子成功实现了与3000个原子的纠缠,创下了迄今为止粒子纠缠数量的新纪录。该技术为创建更复杂的纠缠态奠定了基础,未来有望借此制造出运算速度更快的量子计算机和更的原子钟。相干论文发表在今天出版的《自然》杂志上。

论文作者、麻省理工学院物理学教授弗拉丹 卢勒狄克说: 也许你会说单个光子不可能改变3000个原子的状态,但是在新的实验中这个光子的确做到了这1点,这在之前从未有过。我们开辟了1种新的纠缠态种别。

如今开工建设巩义市首家产业会聚区豫联工业园区好的原子钟基于原子的自然振动。由于原子的振荡,它们会和钟摆1样保持稳定的时间。原子钟中的激光可以检测出原子的振动状态,终肯定1秒钟的长度。这类时钟就算是从宇宙大爆炸那1刻开始工作至今,误差也不会大于1分钟,可以说是当今稳定的时钟。原子钟的精度与参与振动的原子数量成正比。常规原子钟精度是参与振动的原子数量平方根的倍数。因此,参与纠缠的原子数量越多,原子钟精度就越高。

此前大多数量子纠缠仅限于两个原子,只有1个科研小组成功让100个原籽实现了纠缠。卢勒狄克团队的新研究成功实现了3000个原子相互纠缠,而这1切都由1个微弱、只含单个光子的激光脉冲引发。卢勒狄克说,光越弱越好,由于它不容易致使扰动,全部系统会处于1个相对纯净的量子态中。

卢勒狄克团队研究人员首先冷却原子云,让这些原子被困在1个激光圈套中,再通过云发送1个微弱的激光脉冲。而后,他们用1个特制的探测器来寻觅激光束中的特定光子来促进这类的纠缠态。他们目前正在使用单光子探测技术制造新的原子钟,希望克服所谓的 标准量子极限 ,在量子态丈量精度上实现突破。

这项新研究得到了美国国家科学基金会、美国国防部研究计划局和美国空军科学研究办公室的资助。

总编辑圈点

相较于制造出运算速度更快的量子计算机和更的原子钟,量子纠缠也许在未来能让人类实现 瞬间移动 的 鬼魅般的超距作用 ,这更加使人期待。假设我人在北京,却想去伦敦吃顿午饭,理论上量子纠缠在未来可使之实现。虽然就目前的技术而言,我们离人体 瞬间移动 还很遥远,但这样的展望依然会引发我们的沉思。