科技日报北京5月25日电（记者张佳欣）美国加州理工学院团队在最新一期《科学》杂志上报告称，首次在超冷原子体系中实现了“超纠缠”态。这一突破性成果标志着人类对这些原子的量子特性实现了前所未有的控制，或为量子计算以及旨在探索物理学基本问题的量子模拟开辟新路径。
捕获激光冷却原子所需的一些实验室设备。图片来源：英国《新科学家》网站
自20世纪90年代以来，研究人员一直在努力利用激光和电磁力使原子达到超冷状态，但在这些实验中，仍有一些原子相对较热，或者由于实验中的微小缺陷而吸收了少量热量。
此次，团队通过激光构建的“光镊”技术，不但成功冷却了中性锶原子阵列至接近绝对零度的状态，还首次将原子的运动状态也纳入量子信息编码之中，将过去被视为噪声的热运动转变为资源。
团队先利用39束特定波长的激光光束（即光镊），对一个个原子进行光学操控和冷却，通过精准检测和主动纠正温度稍高的原子，使99%的原子达到“极冷”状态。这种创新性方法甚至优于现有最先进的激光冷却技术。
随后，他们将这些处于极冷状态的原子激发为类似钟摆振荡的运动状态，其振幅约为100纳米，并进一步将原子的两个振荡状态叠加形成量子“叠加态”。就像一个孩子在秋千上同时接受两位家长从相反方向的推力，虽在宏观世界中无法实现，但在量子尺度却能成为现实。
在此基础上，团队将这些“摇摆”的原子两两纠缠，不仅使它们的运动状态保持同步，还同步了它们的内部电子能级状态，即“超纠缠”态。
在基本纠缠态中，即使两个粒子相隔甚远，它们仍保持关联。而在“超纠缠”态中，一对粒子的两个特性也相互关联。如果说基本纠缠态是两个远隔千里的朋友在同一天点了同样的奶茶，那么“超纠缠”态就像是他们不仅奶茶口味一致，连甜度和冰块的选择也自动匹配。
这是科学界首次在有质量的粒子（如中性原子或离子）中实现“超纠缠”态，此前该现象仅在无质量的光子中得以实现。该成果不仅提升了每个原子所能承载的量子信息量，也为更紧凑、更高效的量子计算和量子存储奠定了基础。
“太忙了。”这是清华大学人工智能（AI）国际治理研究院副院长梁正面对记者脱口而出的一句话。 去年11 ? 2023年12月14日，自然科学基金委化学科学部在北京召开会议，对2017年度资助的国家自然科学基金创新研究群体项目进 近日，“张雪峰称文科都是服务业”这一词条引发网友关注与热议。此前，“考研名师”张雪峰还说过，即使把孩子打晕，也 近日，“面向经济主战场 共建科技创新生态”科技创新驱动高质量发展研讨会在京举行。中国科学院相关科研院所数十位专家出 编者按 世界在变，变化中不断积蓄着突破的力量。局势纵横看似山重水复，历史规律昭示未来终将柳暗花明。2023年与我们挥 浙江省科学技术厅浙江省自然科学基金委员会关于下达2024年度浙江省基础公益研究计划自筹经费项目的通知 各有关单位： 为 。本文链接：超冷原子中首次实现“超纠缠”态http://www.sushuapos.com/show-11-21135-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
上一篇： 太空制造渐入佳境，仍面临不少难题
下一篇： 一周热闻回顾（2025年5月25日）