量子突破:科学家创建具有创纪录寿命的schrödinger-cat状态

USTC研究人员创建了一个长期寿命的Schrödinger-cat状态,从而提高了量子计量和精确测量。他们的发现为量子计算和基本物理学开辟了新的可能性。由Zhengtian Lu教授和中国科学技术大学(USTC)的研究员Tian Xia领导的研究团队成功地创建了一个量子状态,该状态具有一生[...]

来源:SciTech日报
中国科学技术大学的研究人员实现了长寿命的薛定谔猫态,提高了量子测量精度并实现了物理和技术的新进步。图片来源:SciTechDaily.com

中国科学技术大学的研究人员创造了一种长寿的薛定谔猫态,促进了量子计量学和精密测量。他们的发现为量子计算和基础物理学开辟了新的可能性。

量子计算

中国科学技术大学陆正天教授和夏天研究员领导的研究小组利用光捕获冷原子成功创造了寿命为分钟级的量子态。这一突破显着提高了量子计量测量的灵敏度。他们的研究结果发表在《自然光子学》上。

中国科学技术大学 自然光子学

在量子计量学中,粒子自旋是测量磁场、惯性和各种物理现象的强大工具。它还具有揭示标准模型之外的新物理的潜力。高自旋薛定谔猫状态是两个最大相反自旋状态的叠加,为精确自旋测量提供了独特的优势。

标准型号

高自旋量子数增强了进动频率信号,提高了测量分辨率。此外,猫状态表现出对某些环境干扰的抵抗力,从而减少了测量噪声。然而,实验应用中的一个关键挑战是保持较长的相干时间,这对于猫态在精确测量中的实际应用至关重要。

173Yb 原子的自旋在一维光学晶格内形成薛定谔猫态。图片来源:Yang 等人。
173

克服相干时间的挑战

实验结果表明,该猫态的相干时间超过了20分钟。利用拉姆齐干涉仪,研究人员证实相位测量灵敏度接近海森堡极限。

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