Nature:科学家首次实现肉眼可见的量子纠缠


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来源:科技日报

作者:刘霞

【新智元导读】据《科技日报》4 月 27 日报道,两个科研团队在 26 日出版的《自然》杂志上撰文指出,他们分别让仅为蜘蛛丝直径几倍的成对振动铝片、宽度可伸缩硅制梁发生了纠缠,将量子纠缠扩展到肉眼可见的领域,且纠缠时间更长,向构建量子互联网又迈出了一步。

两个科研团队在 26 日出版的《自然》杂志上撰文指出,他们分别让仅为蜘蛛丝直径几倍的成对振动铝片、宽度可伸缩硅制梁发生了纠缠,将量子纠缠扩展到肉眼可见的领域,且纠缠时间更长,向构建量子互联网又迈出了一步。

量子纠缠是量子力学的一个特性,指两个物体的属性相互交织,测量其中一个属性会立即揭示另一个的状态,即便两者距离遥远。但量子力学通常适用于原子、电子等微观粒子,而不适用于人们日常所见的较大物体。

图:来自M. A. Sillanpää团队的论文

芬兰阿尔托大学物理学家米卡 · 西兰帕(M. A. Sillanpää)的团队在实验中,让两个肉眼几乎可见、直径为 15 微米的圆形振动铝片发生了纠缠。每块铝片由约 1 万亿个原子组成,其像鼓面一样振动,并与在微腔内来回跳动的微波相互作用,微波就像乐队指挥,使两个鼓面的运动保持同步。

在以前的许多纠缠演示中,量子纠缠持续的时间较短,但新实验获得的量子纠缠持续了 30 分钟。西兰帕表示,这一量子纠缠理论上可以持续更长时间,“甚至永远进行下去”

图:Sungkun Hong团队实验的装置

奥地利维也纳大学的洪孙坤(音译,Sungkun Hong)团队,也在实验中让 15 微米长的、部分宽度可伸缩硅制梁发生了纠缠。但他们没有使用微波,而是另辟蹊径,使用通常在光纤电信网络中传输的红外光。

图:来自Sungkun Hong团队的论文

洪孙坤说:“这是首次展示人造机械系统的纠缠,也是首次在人类制造的肉眼可见的结构中看到量子纠缠。”

研究人员表示,让这些特制结构发生纠缠,意味着距离实现量子互联网更近了一步。而量子互联网一旦建成,可让量子计算机在全球范围内提供不可破解的通信。

论文地址:

[1] Stabilized entanglement of massive mechanical oscillators https://www.nature.com/articles/s41586-018-0038-x

[2] Remote quantum entanglement between two micromechanical oscillators https://www.nature.com/articles/s41586-018-0036-z

本文转载自科技日报,报道原文:http://www.stdaily.com/index/kejixinwen/2018-04/27/content_664472.shtml

原文发布于微信公众号 - 新智元(AI_era)

原文发表时间:2018-04-28

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