首次觀測(cè)量子糾纏，或?qū)㈩嵏矀鹘y(tǒng)量子力學(xué)

“量子糾纏”，是一種只發(fā)生在量子系統(tǒng)中的神奇現(xiàn)象。兩個(gè)糾纏后的量子，即使相隔數(shù)光年的遙遠(yuǎn)距離，彼此也可以在瞬間相互影響，這種相互影響的速度超越了光速，打破了時(shí)間和空間的限制。 v"k ?e  
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量子力學(xué)掌控著從基本粒子到宏觀物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，但對(duì)于宏觀物體的運(yùn)動(dòng)而言，這種掌控往往不太明顯。在眾多因素的干擾下，量子效應(yīng)對(duì)經(jīng)典物理造成的偏差變得幾乎不可見。因此，確認(rèn)、測(cè)量宏觀物體的量子效應(yīng)，對(duì)于探究量子世界極為重要。 .LDZqWr-  
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近日，科學(xué)家們實(shí)現(xiàn)了兩項(xiàng)量子研究的突破，其中一項(xiàng)研究找到了宏觀物體量子糾纏的直接證據(jù)；另一項(xiàng)則在一個(gè)類似的系統(tǒng)中，規(guī)避了量子力學(xué)的不確定性原理。 *tqD:hiF  
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在其中的一項(xiàng)研究中，科學(xué)家用微波脈沖讓兩張小的鋁片膜進(jìn)入量子糾纏狀態(tài)。兩張鋁片膜與一個(gè)電路相連，并被放置在低溫腔中。當(dāng)科學(xué)家施加脈沖微波時(shí)，電路會(huì)與鋁片膜相互作用，從而控制鋁片膜的振動(dòng)模式。在此條件下，鋁片膜可以維持大約1毫秒的量子狀態(tài)。 l U/Xi  
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微波被處于量子狀態(tài)的鋁片膜反射后，會(huì)被信號(hào)器接收。通過對(duì)比反射前后的微波性質(zhì)，研究人員可以分析出鋁片膜的位置和動(dòng)量信息。 :nIMZRJ_!E  
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研究團(tuán)隊(duì)仔細(xì)分析了反射的微波。在宏觀世界中，反射回來的微波應(yīng)該是隨機(jī)的。但是當(dāng)他們將結(jié)果繪制成圖時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)微波具有特定的模式，即兩張鋁片膜中，一個(gè)相對(duì)平靜，而另一個(gè)則輕微抖動(dòng)，這表明兩張鋁片膜發(fā)生了量子糾纏。 5A0]+)5E8  
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在另一項(xiàng)研究中，科學(xué)家們?cè)?毫開爾文的溫度下，讓兩個(gè)鋁鼓膜進(jìn)入長(zhǎng)時(shí)間、相對(duì)穩(wěn)定的糾纏態(tài)。在這種糾纏態(tài)下，研究人員可以對(duì)同一個(gè)糾纏態(tài)進(jìn)行多次測(cè)量，從而規(guī)避量子力學(xué)中的不確定性原理。 DTezG':  
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實(shí)驗(yàn)中，鼓膜振動(dòng)的相位總是相反的。在這種情況下，如果將兩個(gè)鼓視為一個(gè)量子力學(xué)實(shí)體，那么鼓運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的不確定性就被消除了。 #/YS  

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在這項(xiàng)研究中，科學(xué)家利用了反作用規(guī)避原理，本質(zhì)上，他們沒有測(cè)量每個(gè)鼓的位置和動(dòng)量，而是通過鼓膜運(yùn)動(dòng)對(duì)電路電壓造成的影響，測(cè)量了鋁鼓膜的動(dòng)量之和。 x=DxD&I!J  
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這兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)都證明了宏觀物體也可以實(shí)現(xiàn)量子糾纏。在量子糾纏的狀態(tài)下，物體的行為與經(jīng)典物理的描述存在一定的區(qū)別。不論糾纏物體之間的空間距離有多遠(yuǎn)，它們都不能被獨(dú)立描述。而這種和經(jīng)典物理顯著的區(qū)別，正是新型量子技術(shù)背后的關(guān)鍵理論支撐之一。 KrGl}|  
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未來，這種技術(shù)進(jìn)步帶來的高度糾纏的量子系統(tǒng)，或許能夠在量子網(wǎng)絡(luò)中充當(dāng)長(zhǎng)期網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。此外，研究中的高效測(cè)量方法也可能對(duì)量子通信或者量子網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的糾纏交換等應(yīng)用有所幫助。 {)qr3-EM#  
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