科學家首次設法展示了量子糾纏- 愛因斯坦(Einstein)著名地描述為“距離怪異的動作” - 宏觀對象之間發生的是我們對量子物理學的理解的重要一步。
量子以某種方式鏈接粒子,即使在廣闊的距離上,它們也會立即相互影響。從表面上看,這種強大的紐帶違背了古典物理,通常是我們對現實的理解,這就是愛因斯坦發現它如此怪異的原因。但是此後這種現像已成為現代技術的基石。
仍然,到現在為止僅被證明在最小的尺度,例如,基於光和原子的系統。
任何增加尺寸的嘗試都會導致穩定性問題,而環境干擾卻打破了聯繫。
但是,新的研究通過證明這種“怪異的動作”確實可以成為大型物體之間的現實,這改變了所有這一切。
我們不是在談論大規模黑洞感但從宏觀的意義上講 - 兩個15微米寬的振動鼓頭。
下一步將是測試兩個對象之間是否正在傳送這些振動。
“我們的工作定性地擴展了糾纏的物理系統的範圍,對量子信息處理,精度測量和量子力學極限的測試具有影響,”寫研究人員。
在延伸到2014年的研究的基礎上,新實驗使用了兩個振動鼓頭來表示大量的物體或大量的機械振盪器使用技術術語。
每個人的直徑為15微米,大約是人毛的寬度。與我們相比,與先前用於證明量子糾纏的原子尺度相比,我們對我們來說並不大 - 每個鼓組由數万億原子組成。
為了取得結果,團隊將超導電路冷卻至絕對零以上,約為-273攝氏度(-459.4攝氏度)。然後使用弱微波場對其進行控制和測量。
通過使用微波,電路上的鼓頭能夠以高超聲頻率振動,從而產生振動,從而形成了使愛因斯坦在1930年代大約撓頭的特殊量子狀態。
“當然,看到您實現的願景是非常令人滿意的,而令人興奮的是,想像一下這樣的實驗最終可能會帶來的何處,以及他們最終可能會產生的基本見解和技術發展,”一個團隊說,來自澳大利亞新南威爾士大學的馬特·伍利(Matt Woolley)。
極低的溫度和電路的電場消除了鼓頭的所有形式的干擾和乾擾,僅留下量子機械振動。
另一個令人印象深刻的壯舉是將糾纏的狀態保持近半小時 - 以前的實驗一直在努力達到一秒鐘的時間。
既然這一突破已經以肉眼接近我們可以看到的範圍的規模實現,它有可能導致該領域的各種新發現:從重力和量子力學如何一起工作,到跨糾纏對像傳達機械振動的可能性。
“下一步是證明機械振動的傳送,”伍利說。 “在傳送中,可以使用“怪異動作”的通道傳輸對象的物理特性。”
愛因斯坦本人描述了它就像同一硬幣的兩半一樣,分開了:如果您有頭,那麼即使在數百萬光年之外,另一半也必須是尾巴。
“在量子傳送中,可以使用'距離處的怪異動作'的通道在任意距離上傳輸物體的特性,”一個團隊說,來自芬蘭阿爾託大學的Caspar Ockeloen-Korppi。
“我們還離星際迷航, 儘管。”
雖然很難說這項工作將在哪裡引導我們接下來,但不能低估我們將第一步邁入宏觀量子力學的重要性。
“很明顯,大型量子機的時代已經到來了,”伍利在談話中解釋了。“並且要留下來。”
該研究已發表在自然。