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物理學家在量子技術突破中創造了最熱門的schrödinger的貓

  • 2025-04-09
  • Armanda
貓的數字增強照片。 (圖片來源:Alamy)

物理學家在異常炎熱的溫度下創建了schrödinger的貓狀態,這可能是邁向實踐發展的重要一步量子計算機。

Schrödinger的貓狀態同時存在於兩個不同的量子狀態中,並以此為名ErwinSchrödinger的著名思想實驗既活著又死了的貓。

然而,要達到這些狀態,通常必須將量子對象冷卻到其基態,而其基態僅存在於絕對零以上的幾個分數(減去459.67華氏度或減去273.15攝氏度)。

但是現在,一個科學家團隊表明,在溫度明顯高得多的量子疊加狀態下,可以達到量子疊加狀態。研究人員於4月4日在雜誌上發表了他們的發現科學進步。

“Schrödinger還以他的思想實驗為生 - 即'Hot' - 研究合著者Gerhard Kirchmair,奧地利因斯布魯克大學的物理學家,在一份聲明中說。 “我們想知道,如果我們不從'冷'基態開始,是否也可以產生這些量子效應。”

在Schrödinger的思想實驗中量子世界的怪異規則通過想像一個貓放在帶有毒瓶中的貓來​​設想,其釋放機制由放射性衰減控制 - 這是一種完全隨機的量子過程。 Schrödinger說,在打開盒子並觀察到貓之前,量子力學的規則意味著不幸的貓科動物應該存在於國家的疊加中,同時死於生命。

有關的:可以在室溫下運行的世界第一台模塊化量子計算機上網

由於大多數量子效應通常會破裂並在較大尺度上消失,因此Schrödinger的比喻旨在證明我們的世界與非常小的世界之間的根本差異。

通常,這種量子狀態只能在極低的溫度下實現。這意味著在量子計算機內發現的Qubits(量子位)必須在極冷的低溫器中維護,以使它們不要破壞並丟失信息。

然而,量子領域與我們的存在之間沒有硬性限制,物理學家已經過去了哄騙大對象顯示怪異的量子行為。

考慮到這一點,新研究背後的物理學家在微波爐諧振器中放置了一個Qubit。經過一些仔細的調整後,他們將Qubit推到1.8 kelvins的溫度下(減去456.43 f或減去271.35 c)。這仍然是一個非常寒冷的溫度,但比腔中的環境溫度高60倍。

“當我們第一次告訴他們我們的結果時,我們的許多同事感到驚訝,因為我們通常認為溫度會破壞量子效應,”Thomas Agrenius巴塞羅那光子科學研究所的博士生在聲明中說。 “我們的測量結果證實,即使在高溫下,量子乾擾也可以持續。”

儘管可能會產生直接實際影響,但科學家的發現可能有一天可以從將計算機存儲在極度冷的環境中的必要性中解放出量子計算,尤其是如果研究人員可以繼續提高可以實現疊加的溫度。

“我們的工作表明可以觀察和使用多少現象Kirchmair說:“即使在不太理想,更溫暖的環境中。

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