IT之家 11 月 8 日消息，據(jù)科技日?qǐng)?bào) 11 月 7 日?qǐng)?bào)道，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)夏添、盧征天、鄒長鈴等人一起合作，利用激光冷原子方法制備成基于自旋的薛定諤貓態(tài)，其壽命達(dá)到分鐘量級(jí)，有助于提升對(duì)自旋進(jìn)動(dòng)相位的測(cè)量靈敏度。相關(guān)成果于 11 月 1 日發(fā)表在《自然?光子學(xué)》上。
研究過程中，研究團(tuán)隊(duì)成功實(shí)現(xiàn)了一種具有超長相干時(shí)間的薛定諤貓態(tài)。研究人員利用光晶格囚禁自旋為 5/2 的鐿-173 原子，通過控制激光脈沖對(duì)原子誘導(dǎo)非線性光頻移，制備出由自旋投影為 + 5/2 與-5/2 兩個(gè)態(tài)組成的疊加態(tài)。由于這兩個(gè)態(tài)的磁量子數(shù)相距最遠(yuǎn)，所以它們的疊加態(tài)被稱為薛定諤貓態(tài)。
這種貓態(tài)具有增強(qiáng)的磁場(chǎng)靈敏性，同時(shí)在光晶格中感受到完全相同的光頻移，處于“無消相干子空間”中，從而對(duì)光晶格的強(qiáng)度噪聲和光斑形貌變化具有天然的免疫性。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該貓態(tài)的相干時(shí)間突破了 20 分鐘。通過 Ramsey 干涉測(cè)量法，研究人員證實(shí)了接近海森堡極限的相位測(cè)量靈敏度。
研究人員表示，這一長壽命薛定諤貓態(tài)的制備，將為原子磁力計(jì)、量子信息糾錯(cuò)以及探索新物理等開辟出新途徑。
薛定諤貓（英語：Schr?dinger's cat）是奧地利物理學(xué)者埃爾溫?薛定諤于 1935 年提出的思想實(shí)驗(yàn)。通過此思想實(shí)驗(yàn)，薛定諤指出應(yīng)用量子力學(xué)哥本哈根詮釋于宏觀物體會(huì)產(chǎn)生的問題，以及其與物理常識(shí)間的矛盾。在此思想實(shí)驗(yàn)里，由于先前發(fā)生事件的隨機(jī)性質(zhì)，貓會(huì)處于生存與死亡的疊加態(tài)。
IT之家附論文鏈接如下：
https://www.nature.com/articles/s41566-024-01555-3
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