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美國研究團(tuán)隊(duì)成功讓原子云在距半米的兩個狀態(tài)疊加


  來源: 儀器儀表商情網(wǎng) 時間:2015-12-31 作者:華凌
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儀器儀表商情網(wǎng)報道  美國斯坦福大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)成功地讓原子云處在相距半米的兩個狀態(tài)進(jìn)行了疊加,這將量子態(tài)疊加效應(yīng)的最大尺度紀(jì)錄從1厘米擴(kuò)展到了54厘米。相關(guān)研究論文發(fā)表在最新一期的《自然》雜志上。

研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,新研究成果可能意味著找到了量子世界與經(jīng)典世界之間的分界點(diǎn),因?yàn)橄鄬δ切┝孔铀降奈矬w,新研究成果更適用于大尺度的宏觀物體。《自然》雜志也發(fā)表了針對該團(tuán)隊(duì)研究的社論,描述他們的實(shí)驗(yàn)過程,并總結(jié)相關(guān)結(jié)果。

在過去幾年里,有關(guān)量子粒子甚至和整個原子糾纏的新聞被大量報道。目前研究人員想讓在更遠(yuǎn)距離外的兩個粒子糾纏,這就有了關(guān)于糾纏對象大小的問題。

薛定諤貓有過這樣的討論,作為理論家和那些在應(yīng)用領(lǐng)域的專家試圖找出是否真的可能導(dǎo)致整個貓同時出現(xiàn)在兩個地方的情況。

所謂疊加狀態(tài),是假設(shè)當(dāng)一只貓被封閉在一個內(nèi)部信息不為人知的盒子里,用一只槍向盒子里射擊,如果只發(fā)射了一枚子彈,而貓這時非死即活,這時貓的量子態(tài)就是死貓狀態(tài)和活貓狀態(tài)的混合體(因?yàn)槿藗儾荒軠?zhǔn)確地知道貓此時狀態(tài))。疊加狀態(tài)會引起量子糾纏,這也成了量子隨機(jī)事件的依據(jù)之一。

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)29日報道,研究人員通過創(chuàng)建一個玻色-愛因斯坦凝聚態(tài)云(BEC),由所有最初在相同狀態(tài)的1萬個銣原子(在一個超級冷凍室)組成。BEC是科學(xué)巨匠愛因斯坦在80年前預(yù)言的一種新物態(tài),表示原來不同狀態(tài)的原子突然“凝聚”到同一狀態(tài)。然后,用激光把云推到10米高的腔室,使原子進(jìn)入一個給定狀態(tài)。當(dāng)云到達(dá)腔頂時,波函數(shù)是給定狀態(tài)的對半混合物,代表位置是54厘米。當(dāng)云被允許回到腔底時,研究證實(shí)原子從兩個不同的高度下降,證明云處在疊加狀態(tài)中。

該研究小組認(rèn)識到,雖然實(shí)驗(yàn)刷新了宏觀尺度疊加態(tài)的新紀(jì)錄,但其仍然是用單個原子進(jìn)行的。

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