IT之家 5 月 25 日消息，美國加州理工學院物理學教授 Manuel Endres 團隊通過“光鑷”（基于激光的鑷子）對單個原子進行精細控制，首次在超冷原子體系中實現(xiàn) "超糾纏" 量子態(tài)。
相關研究成果已于 5 月 22 日發(fā)表于在《科學》上（IT之家附 DOI: 10.1126 / science.adn2618），展示了量子操控技術的新高度，或為量子計算開辟新路徑。
研究團隊將鍶原子冷卻至接近絕對零度（-273.15℃）后，使用 39 束定制激光束（光鑷）逐個捕獲原子，構建出規(guī)整陣列。然后，科研人員通過特殊激光識別系統(tǒng)檢測出溫度不達標的原子，并進行二次冷卻或剔除。經(jīng)此流程，陣列中 99% 的原子達到僅比絕對零度高數(shù)萬億分之一開爾文的量子基態(tài)。
在此基礎之上，團隊同時操控原子的電子態(tài)和運動態(tài)，突破性地實現(xiàn)雙原子“超糾纏”。這種狀態(tài)下，原子即使相隔遙遠距離，其量子特性仍保持多重關聯(lián)。
這是首次在大質(zhì)量粒子（例如中性原子或離子）實現(xiàn)“超糾纏”（此前僅在光子中實現(xiàn)）。傳統(tǒng)方法主要通過改變原子電子態(tài)實現(xiàn)糾纏，而此次實驗首次同時操控原子運動態(tài)。
“這種狀態(tài)下的量子特性關聯(lián)將保持穩(wěn)定，即使原子被分隔極遠距離。”團隊成員 Adam Shaw 表示，“就像你和地球另一端朋友不僅會穿同色襪子，還自動保持材質(zhì)差異。”
普林斯頓大學杰夫?湯普森指出，該技術的糾錯機制與現(xiàn)有量子計算體系具有兼容性。伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校雅各布?考維認為“原子運動態(tài)將成為量子科學的重要資源”。
研究團隊表示，超糾纏態(tài)僅是量子操控應用的起點。“我們才剛剛觸及表面，這項技術未來可能用于構建高密度量子存儲設備，或成為研究未知量子物質(zhì)的精密模擬器。”
