量子糾纏實驗可以解決物理之謎

研究人員已經在更大的尺寸上證明了量子力學一個令人費解的特徵。他們的研究可能為量子計算機和新型感測器等潛在革命性技術打開大門。

數十年來，科學家們試圖證明量子力學最獨特的特性之一不僅僅是一個數學怪事，而是物理世界的一個真實特徵。阿爾伯特·愛因斯坦稱之為「幽靈般的超距作用」的這種現象，也被稱為「量子糾纏」，是指不能相互獨立描述的系統，無論它們距離多遠。

對於涉及光子、離子、電子自旋以及微波和機電設備等微觀尺寸的系統，已經證明了糾纏。但是由歐盟資助的HOT項目部分支持的一個研究小組已經表明，糾纏也可以在更大範圍內產生和檢測。這項研究至關重要，因為糾纏被認為是一些潛在變革性量子技術的關鍵資源，包括量子計算和信息傳輸。

他們的發現最近發表在了《自然》雜誌上。正如他們解釋的那樣，他們的研究「定性地擴展了糾纏的物理系統的範圍，並且對量子信息處理、精確測量和量子力學極限的測試都有影響。」

「大尺寸」的物體

根據芬蘭阿爾託大學發布的消息，研究人員通過實驗室測量設法將兩個截然不同的移動物體——肉眼幾乎可見——轉化為彼此相互感知的糾纏量子態。它補充說：「實驗中的物體是由硅晶元上的金屬鋁製成的兩個振動鼓面。與原子尺寸相比，鼓面確實是巨大和宏觀的：它們的直徑類似於人類頭髮的寬度。」

阿爾託大學應用物理系主任Mika Sillanp??教授在該發表中說：「振動體通過超導微波電路相互作用。電路中的電磁場消除了任何熱干擾，只留下量子機械振動。」

該團隊消除了所有形式的環境干擾，因此他們在溫度接近絕對零度-273°C的溫度下進行了實驗。研究人員發現，他們的做法導致糾纏狀態持續很長一段時間，有時長達半個小時。他們說這項研究為更精確地處理宏觀物體的屬性鋪平了道路。這最終可用於製造新型路由器和感測器。

絕非科幻小說的意義上的「傳送」

該團隊還希望使用量子隱形傳送來傳遞兩個鼓形頭之間的振動。團隊成員之一的Caspar Ockeloen-Korppi博士在該發表中說，「我們離星際迷航(Star Trek)還很遠。」

研究人員之一的Matt Woolley博士說，這個實驗「或許是最接近愛因斯坦，波多爾斯基和羅森著名思維實驗的方法，它首先研究了1935年被稱為糾纏的現象。」愛因斯坦設計了一個悖論，意在表明量子理論是不完整的，正如與鮑里斯·波多爾斯基和納森·羅森在《物理評論》期刊上發表的一篇聯合文章中解釋的一樣。

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