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两个超冷原子云之间的量子纠缠

时间:2021-11-25 14:55:05 来源:

从单一Bose-Einstein冷凝物开始的两种云层之间达到的量子纠缠的例证。

着名的杂志科学在Quantum物理领域呼应了一部小说实验,其中普通科学与科技学院理论物理学和科学史系的量子信息理论和量子计量研究小组参加了几个成员由GézaTóth,Ikerbasque研究教授领导,并在汉诺威大学进行。在实验中,它们在两个超冷原子云之间实现了量子缠结,称为Bose-Einstein缩合物,其中两个原子的整体在空间上彼此分离。

Schrödinger发现了量子纠缠,后来在上世纪的爱因斯坦和其他科学家学习。它是一种量子现象,在古典物理中没有对应物。纠缠粒子的群体失去了他们的缺乏性,并表现为单个实体。其中一个颗粒中的任何变化都导致另一个颗粒的立即响应,即使它们在空间上分离。“量子纠缠在诸如量子计算的应用中是必不可少的,因为它使得某些任务能够比在古典计算中快得多,”量子信息理论和量子计量组GézaToth的领导者。

与现在已经产生的颗粒云之间的量子缠结的方式不同,并且涉及使用不连贯和热颗粒的颗粒,在该实验中,它们在Bose-Einstein冷凝物状态下使用了一云原子。如解释所示,通过将原子冷却至非常低的温度,“Bose-Einstein凝聚物”靠近绝对零来实现。在该温度下,所有原子都处于高度相干的量子状态;从某种意义上说,他们都占据了空间中的相同位置。在该状态纠缠在合奏原子之间存在。“随后,集合被分成两个原子云。“我们距离一段距离彼此分开,我们能够证明两部分彼此纠缠在一起,”他继续。

可以在Bose-Einstein凝结状态下的两个集合之间创建纠缠的示范可能导致使用量子技术的许多领域的改进,例如量子计算,量子仿真和量子计量,因为这些需要创建和控制纠缠颗粒的大型集合。“冷原子的优点是,可以通过几个数量级来创造含有数量的粒子的高度缠结状态,这些数量级可以为大规模量子计算提供基础,”研究人员表示。

出版物:Karsten Lange等,“两种空间分离的原子模式之间的纠缠”,Science,2018:卷。 360,第6387页,第416-418页; DOI:10.1126 / science.aao2035


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