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創(chuàng)造新紀(jì)錄：科學(xué)家成功讓15萬億個(gè)原子實(shí)現(xiàn)量子糾纏  雖然這聽起來已經(jīng)夠奇怪，但它的影響可能會(huì)毀掉人們對(duì)物理學(xué)的全部理解。 對(duì)此，愛因斯坦本人一開始并不相信并嘲笑其是幽靈般的超距作用。然而幾十年的實(shí)驗(yàn)表明，量子糾纏確實(shí)真實(shí)存在，另外人們已經(jīng)開始將這一現(xiàn)象應(yīng)用于新技術(shù)，比如更快、更安全的通信網(wǎng)絡(luò)。 但有一個(gè)問題是，粒子之間的這種聯(lián)系極其變化無常，因此即便是來自其他粒子或事件的微小干擾都可以解開它們。為了防止這種情況發(fā)生，大多數(shù)使用量子糾纏的實(shí)驗(yàn)和技術(shù)只能在接近絕對(duì)零度（-273.15°C）的超冷溫度條件下實(shí)現(xiàn)。在這一點(diǎn)上，幾乎所有的運(yùn)動(dòng)都停止了，所以沒有干擾來中斷連接。 然而很顯然，這種極端的冷卻對(duì)于商業(yè)產(chǎn)品或消費(fèi)產(chǎn)品來說是不現(xiàn)實(shí)的，因此科學(xué)家們正試圖尋找在更高溫度下使量子糾纏成為可能的方法。過去的研究在室溫下取得了成功，現(xiàn)在在更熱的條件下也取得了成功。 這項(xiàng)新研究則是由ICFO、杭州電子科技大學(xué)和巴倫西亞科技大學(xué)的研究人員共同完成。研究小組將銣金屬跟氮?dú)饣旌希⑵浼訜嶂?76.9°C。在這個(gè)溫度下，金屬蒸發(fā)從而使自由的銣原子漂浮在容器周圍。在那里，它們彼此糾纏在一起，研究小組可以通過在氣體中發(fā)射激光來測(cè)量這種糾纏。 結(jié)果研究人員觀察到氣體中多達(dá)15萬億個(gè)相互糾纏的原子，他們說這比任何其他實(shí)驗(yàn)里出現(xiàn)的數(shù)量都要多100倍左右。有趣的是，這種纏結(jié)似乎將不一定相互靠近的原子連接起來--在任何一對(duì)原子之間都有成千上萬的其他原子，而每個(gè)原子都有自己的伙伴。  不過這項(xiàng)研究最有趣的部分應(yīng)該是糾纏態(tài)可能不像科學(xué)家們想象得那么脆弱。雖然原子在這種高溫、高能量的氣體中不斷地相互碰撞，但量子連接仍舊存在。碰撞似乎并沒有破壞糾纏而是將其傳遞給其他原子。 “如果我們停止測(cè)量，那么糾纏會(huì)持續(xù)約1毫秒，這意味著每秒鐘有1000次新的15萬億原子被糾纏，”該研究的第一作者Jia Kong指出，“你一定認(rèn)為1毫秒對(duì)于原子來說是很長(zhǎng)的時(shí)間，足夠長(zhǎng)到發(fā)生50次隨機(jī)碰撞。這清楚地顯示了。 糾纏不是被這些隨機(jī)事件所破壞的。這可能是這項(xiàng)研究最令人驚訝的結(jié)果。” 研究小組表示，這一發(fā)現(xiàn)可能會(huì)對(duì)某些領(lǐng)域有所幫助，特別是腦磁圖，這種磁腦成像技術(shù)可以通過利用這些氣體來探測(cè)來自大腦活動(dòng)的極微弱的磁信號(hào)。 該研究的通訊作者M(jìn)organ Mitchell表示：“這一結(jié)果令人驚訝，跟所有人對(duì)戀愛瓶頸期的預(yù)期大相徑庭。我們希望這種巨大的糾纏態(tài)能在大腦成像、自動(dòng)駕駛汽車和暗物質(zhì)搜索等應(yīng)用中帶來更好的傳感器性能。” |
