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中國科學報:超十萬億個“熱舞”原子無序糾纏
作者:admin 來源:其他 時間:2020-05-28 點擊量:4314

糾纏原子云的示意圖。巴塞羅那光子科學研究院供圖

 

        本報訊(記者沈春蕾)日前,杭州電子科技大學教授孔嘉與西班牙巴塞羅那光子科學研究院、巴斯克大學的研究人員開展合作,在190攝氏度(463開爾文)熾熱、無序的原子氣體中成功制備并觀測到了前所未有的大尺度原子糾纏態,糾纏原子的數目高達10的13次方,刷新世界紀錄,超出原紀錄兩個數量級。日前,相關成果發表于《自然—通訊》。

        孔嘉表示,糾纏的制備好比人與人之間建立默契。經過統一訓練的戰友之間,比較容易產生默契,而讓自由散漫的普通人之間“心有靈犀”則極具挑戰。因熾熱和無序,熱原子氣體好比自由散漫的普通人,而冷原子因其整齊劃一的運動秩序,可被視作井然有序的戰友。

        “在冷原子氣體中更容易制備和維持糾纏等量子關聯(默契),而在熱原子氣體中則面臨更多的挑戰??紤]到原子隨溫度升高越來越猛烈地碰撞,想要在熱原子氣體中維持量子特性更是難上加難?!笨准握f,“因而量子糾纏相關技術及應用多在冷原子或低溫環境下實現,這大大限制了糾纏的用武之地?!?/p>

        比如,目前最靈敏的原子磁力計正是以100~200攝氏度的高溫原子為傳感介質的。因與高靈敏的原子磁力計采用的傳感介質和工作環境完全相同,該研究證明了“糾纏態可用于高溫的量子傳感和精密測量”。

        這一基礎研究成果有望在量子計算、量子通信和量子傳感等方面獲得廣泛應用。

相關論文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-020-15899-1

《中國科學報》 (2020-05-27 第2版 綜合)


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