-
“薛定諤的貓”活了20多分鐘!我學者實現(xiàn)高自旋原子的長壽命薛定諤貓態(tài)
據(jù)中國科學技術(shù)大學新聞網(wǎng)11月5日消息,該校與合肥國家實驗室夏添、盧征天、鄒長鈴等人合作,利用激光冷原子方法制備成基于自旋的薛定諤貓態(tài),其壽命達到分鐘量級,有助于提升對自旋進動相位的測量靈敏度。相關(guān)成果于11月1日發(fā)表在《自然-光子學》期刊上。
據(jù)介紹,在量子精密測量中,自旋進動不僅是測量磁場、慣性等許多物理現(xiàn)象的有效探針,還可以用于探索超越標準模型的新物理。在做自旋進動測量時,高自旋薛定諤貓態(tài)具有明顯優(yōu)勢,一方面因為高自旋量子數(shù)放大了進動頻率信號;另一方面因為貓態(tài)對一些環(huán)境干擾因素不敏感,從而壓制了測量噪聲。然而,實驗中應用貓態(tài)面臨兩大技術(shù)挑戰(zhàn):一是如何在高維量子空間中實現(xiàn)幺正變換的高效操控;二是需要保持足夠長的量子相干時間。
鐿-173原子自旋在一維光晶格中形成薛定諤貓態(tài)。左邊兩個球體分別代表自旋朝上、朝下的兩個本征態(tài),它們疊加形成由右邊球體代表的薛定諤貓態(tài)。
在本工作中,研究團隊成功實現(xiàn)了一種具有超長相干時間的薛定諤貓態(tài)。研究人員利用光晶格囚禁自旋為5/2的鐿-173原子,通過控制激光脈沖對原子誘導非線性光頻移,制備出由自旋投影為+5/2與-5/2兩個態(tài)組成的疊加態(tài)。由于這兩個態(tài)的磁量子數(shù)相距最遠,所以它們的疊加態(tài)被稱為薛定諤貓態(tài)。這種貓態(tài)具有增強的磁場靈敏性,同時在光晶格中感受到完全相同的光頻移,處于“無消相干子空間”中,從而對光晶格的強度噪聲和光斑形貌變化具有天然的免疫性。
實驗結(jié)果表明,該貓態(tài)的相干時間突破了20分鐘。通過Ramsey干涉測量法,研究人員證實了接近海森堡極限的相位測量靈敏度。
這一長壽命薛定諤貓態(tài)為原子磁力計、量子信息糾錯以及探索新物理等開辟了新途徑。
- 責任編輯: 范維 
-
獨家對話|“對于中國市場,這才是阿斯麥的主要擔憂”
2024-11-05 08:51 心智觀察所 -
視覺盛宴!心智觀察所線下沙龍熱議顯示與圖像處理
2024-11-04 09:48 心智觀察所 -
成功分離!神十八乘組踏上回家路
2024-11-03 16:21 航空航天 -
神十八乘組明日凌晨1點多返回
2024-11-03 11:15 航空航天 -
今年有另一場更值得關(guān)注的數(shù)學競賽
2024-10-31 08:12 心智觀察所 -
中國貨運航天飛機,來了
2024-10-30 07:26 航空航天 -
馬斯克擁抱特朗普的隱秘心境,藏在這部美劇中
2024-10-29 14:35 心智觀察所 -
神十九將帶果蠅上太空 小鼠:等我
2024-10-29 13:34 航空航天 -
我國首艘深遠海多功能科學考察及文物考古船完成試航
2024-10-26 19:44 中國精造 -
“把大象裝進冰箱”,鴻蒙為什么行?
2024-10-25 14:41 心智觀察所 -
我國科研人員揭示過敏反應關(guān)鍵機制
2024-10-25 13:40 -
我國成功發(fā)射天平三號衛(wèi)星
2024-10-22 08:55 航空航天 -
肖克利的幽靈重現(xiàn)硅谷
2024-10-22 08:39 心智觀察所 -
中方代表:防止出現(xiàn)機器自主殺人
2024-10-22 08:26 科技前沿 -
中國科學家讓“死亡”50分鐘豬腦“復活”
2024-10-20 15:05 科技前沿 -
污蔑寧德時代,美國有著怎樣的怨念與悔恨?
2024-10-17 14:33 心智觀察所 -
我國成功發(fā)射高分十二號05星
2024-10-16 08:33 航空航天 -
我國首個空間科學規(guī)劃公布!明確這些目標
2024-10-15 09:54 航空航天 -
拿下諾貝爾化學獎的中國血統(tǒng),還將拯救谷歌?
2024-10-15 08:33 心智觀察所 -
星艦第五次試飛實現(xiàn)重大突破,但我國類似火箭可能得等一等
2024-10-13 23:04 航空航天
相關(guān)推薦 -
“臺積電答應美方要求,急于向特朗普證明…” 評論 15“中國提議交換樣本,美方至今沒吭聲” 評論 447“他,殺死了美國司法” 評論 223五角大樓“緊張”:一旦他下這種命令,該如何應對? 評論 200最新聞 Hot