作者:英格丽德·法德利
(同organic)有机 图片说明了研究人员进行的实验
信用:托马斯等
量子纠缠是各种量子系统运行的基本现象,包括量子通信、量子传感和量子计算工具
这种现象是由相互作用(即
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纠缠)
然而,到目前为止,在遥远和非常不同的物体之间实现纠缠被证明是非常具有挑战性的
哥本哈根大学的研究人员最近在机械振荡器和集体原子自旋振荡器之间产生了纠缠
他们在《自然物理学》上发表的一篇论文中概述了他们的工作,介绍了一种在这两个不同系统之间产生纠缠的策略
“大约十年前,我们提出了一种通过光子在机械振荡器和自旋振荡器之间产生纠缠的方法,使用了后来被称为‘量子力学自由子空间’或‘没有量子不确定性的轨道’的原理,”尤金·S说
波尔兹克领导了这项研究
“在我们的新论文中,我们报告了这些建议的实验性实施
" 为了在机械系统和自旋系统之间产生纠缠,波尔兹克和他的同事利用了自旋振荡器的一个关键特征,即它们可以具有有效的负质量
当它被激发时,自旋振荡器的能量减少,这使得它与更传统的具有正质量的机械振荡器纠缠在一起
研究人员通过对两个振荡器进行联合测量,实验性地产生了这种纠缠
波尔兹克说:“机械系统和自旋系统之间的纠缠是通过让光穿过两个系统产生的,一个是正质量的机械振荡器,另一个是具有有效负质量的自旋振荡器。”
对透射光进行测量会将两个系统投射到纠缠态
随后的重复测量通过显示两个系统的量子涨落是强相关的来验证纠缠
" 波尔兹克和他的同事们进行的实验表明,至少在原则上,通过识别和应用一个合适的参考系,可以任意精确地测量机械运动
这些测量克服了从海森堡测不准原理得出的所谓“测量的标准量子极限”,该原理适用于标准、经典参考系中的测量
“不确定性原理的本质是测量的不精确性和测量引起的干扰之间的平衡,即量子反作用,”波尔兹克说
在负质量参考系中进行测量时,施加在物体和参考系上的反作用干扰会干扰并抵消,从而导致潜在的无限测量精度
" 这组研究人员第一个用实验证明了机械系统和自旋系统之间的纠缠
未来,他们的工作将有助于开发基于不同类型振荡器之间纠缠的新量子技术和协议
在接下来的研究中,波尔兹克和他的同事计划评估他们进行量子隐形传态的方法的有效性,并开发其他量子通信工具
波尔兹克说:“随着引力波探测器团队LIGO和处女座最近对量子反作用的观察,克服量子反作用离子极限的方法变得特别适用于那些极具挑战性的仪器。”
“我们正在构建一个实验,旨在展示我们的方法对提高引力波探测器灵敏度的潜在适用性
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