科学家在可握持的晶体中发现了量子纠缠

维也纳工业大学首次在厘米大小的奇异金属晶体中检测到强量子纠缠。许多量子效应最容易在非常小的系统中检测到,例如与周围环境仔细隔离的单个原子、分子或光子。 But physicists have long wondered whether much larger objects, made of [...]

来源:SciTech日报

维也纳工业大学首次在厘米大小的奇异金属晶体中检测到强量子纠缠。

许多量子效应在非常小的系统中最容易检测到,例如与周围环境仔细隔离的单个原子、分子或光子。但物理学家长期以来一直想知道,由大量粒子组成的更大物体是否也能揭示量子行为的明确迹象。

维也纳工业大学的实验家现在已经证明他们可以。该小组研究了一种厘米大小的所谓奇怪金属晶体,并发现了高水平量子纠缠的证据。这种测量是通过量子信息论中一种称为量子费希尔信息的精确工具实现的。

结果在固态物理学和量子物理学之间建立了新的联系。它表明可以在大型奇异金属材料中直接测量量子纠缠。

猫还是蚂蚁?

量子理论的奇怪预测是否适用于大型日常尺度物体的问题几乎可以追溯到量子力学的起源。埃尔温·薛定谔提出了一个著名的问题:猫是否可以同时死和活。从那时起,许多实验试图在越来越大的系统中故意产生量子效应。

“我们的方法是不同的,”维也纳工业大学固体物理研究所的 Silke Bühler Paschen 教授说道。 “我们并不试图将晶体作为一个整体置于两种状态的叠加状态。相反,我们要问的是它的成分是否——集体——处于这种纠缠状态。”因此,该实验更接近蚁丘的行为,而不是薛定谔的猫。当蚁丘受到干扰时,反应不是来自一只蚂蚁单独,而是来自群体的集体行动。

量子费希尔信息:纠缠增强灵敏度

一个中子提出问题 — 至少有 9 个粒子回答

背景:奇异金属研究

DOI: 10.1038/s41567-026-03298-0