金属团块同时存在于两处:维也纳大学创下量子叠加新纪录

【研究概要】维也纳大学科学家证明,由数千个原子组成的微小金属粒子可以同时处于多个位置。这项发表在《自然》杂志的研究将量子力学测试推向了新的尺度。 维也纳大学和杜伊斯堡-埃森大学的研究人员在《自然》杂志上发表的研究表明,由数千个钠原子组成的金属纳米粒子仍然表现出量子行为,尽管它们比通常用于此类实验的粒子大得多。 创纪录的实验 实验中使用的钠团簇测量约8纳米,与现代晶体管组件的规模相似。每个团簇的质量超过17万个原子质量单位,比大多数蛋白质都重。 薛定谔的金属块 为了进行实验,研究人员创造了包含5000到10000个原子的超冷钠团簇。当这些可能的路径 later 重叠时,它们产生了与量子理论预测匹配的可检测条纹干涉图样。 原文来源:University of Vienna 原文链接:https://www......阅读全文

量子叠加态正成为新风口:牛津大学让薛定谔的猫更加离奇

量子力学中最著名的思想实验——薛定谔的猫,在牛津大学物理学家的最新研究中变得更加不可思议。研究团队成功展示了量子叠加态的一种全新形式,将量子力学的边界再次向前推进,这一成果发表在《自然-物理学》杂志上,引起了国际学术界的广泛关注。 薛定谔的猫实验描述了一只处于"既死又活"叠加态的猫,这一悖论自19

20超导量子比特薛定谔猫态制备获进展

  超导量子计算平台可集成多个量子比特,相干时间长、操控和读出精度高,是实用化、可扩展量子计算主要技术路线之一。衡量量子计算平台性能的一个标志性成果是多量子比特纠缠态的制备,特别是Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态的实验制备,国际竞争尤为激烈。近期,由浙江大学王浩华课

量子物理学家创造出有史以来最大的“叠加态”

  薛定谔的猫变大了:  量子物理学家创造出有史以来最大的“叠加态”  这项破纪录的实验表明,由数千个原子组成的簇团既能表现为粒子也能表现为波  薛定谔的猫似乎又胖了点。物理学家创造出迄今最大的“叠加态”,这是一种量子态归一化线性组合后的状态。1月21日,相关研究成果发表于《自然》。  奥地利维也纳

韩提出检测量子叠加态新方法

  据美国物理学家组织网6月29日报道,韩国首尔大学最近提出一种数量方法,能测量各种不同类型的量子叠加态,也称为“薛定谔猫态”,根据叠加的大小和相干程度来比较不同的“薛定谔猫”。该方法有助于在宏观条件下严格实验量子力学,对研究宏观量子现象、制造非传统物理状态以及各系统的量子态相干都具有

金属团块同时存在于两处:维也纳大学创下量子叠加新纪录

【研究概要】维也纳大学科学家证明,由数千个原子组成的微小金属粒子可以同时处于多个位置。这项发表在《自然》杂志的研究将量子力学测试推向了新的尺度。 维也纳大学和杜伊斯堡-埃森大学的研究人员在《自然》杂志上发表的研究表明,由数千个钠原子组成

《自然物理》:潘建伟小组成功实现六光子薛定谔猫态

中国科大微尺度物质科学国家实验室潘建伟和他的同事杨涛、陆朝阳等,最近通过实验成功制备出国际上纠缠光子数最多的薛定谔猫态和可以直接用于量子计算的簇态,刷新光子纠缠和量子计算领域的两项世界记录。该项研究成果以封面标题的形式发表在最新一期英国《自然》杂志的子刊《自然-物理》上。审稿人评价其是“光学量子计算

量子具有什么特性又有什么作用

量子究竟是什么量子(quantum)是现代物理的重要概念。即一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位,则这个物理量是量子化的,并把最小单位称为量子。1900 年,普朗克首次提出量子概念,用来解决困惑物理界的“紫外灾难”问题。紫外灾难:19世纪末,科学界许多科学家已经开始深入研究电磁波,由此诞生了黑

量子力学正成为新风口

核心结论:量子力学是描述光子、电子等微观粒子"反常"行为的物理分支。在原子尺度,经典力学失效,物体不再有确定位置,而是存在于概率的"迷雾"中。今天,量子叠加与纠缠更成为量子计算的基础,被视作可能改变信息处理方式的"新风口",吸引从国家级实验室到科技巨头的巨额投入。 研究详情(历史脉络):1900年

飞行微波光子的多体“薛定谔猫”态被成功制备

近日,清华大学交叉信息研究院段路明研究组在微波量子信息处理领域取得重要进展,首次在实验中借助超导量子电路,成功制备出相干态飞行微波光子的多体“薛定谔猫”态,并验证了不同“猫”态之间以及多体“猫”态和超导量子比特之间的量子纠缠。该成果近期发表在《科学进展》。1935年,物理学家薛定谔为了阐述量子力学中

“脆弱”的量子比特,如何成为量子计算主心骨

近来,有关量子计算的新闻不断刷屏。量子计算机的突破,为我们描绘着更快、更强的未来计算场景。然而,对于大多数人来讲,量子计算机依然是“不明觉厉”的存在。我们可能会发现,表述量子计算机能力水平的一个重要参数是它的量子比特数。无论是我国66比特的可编程超导量子计算原型机“祖冲之二号”,还是近日IBM公司宣

微尺度国家实验室实现最大的超纠缠光子薛定谔猫态

  近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室量子物理与量子信息研究部通过实验成功制备出超纠缠光子薛定谔猫态,纠缠量子比特数目最高达到十个,再次刷新了纠缠态制备的世界记录。此前的最大光子薛定谔猫态是六个光量子比特的纠缠态,也是这个研究部创造的。同时,该工作还演示了薛定谔猫态在

微观世界的“分身术”,解锁未来科技新可能

  在量子世界里,藏着一种神奇的能力——量子叠加。如果说量子隧穿是微观粒子的“穿墙术”,那么量子叠加就是粒子独有的“分身术”。这项看似抽象的微观效应,不仅颠覆了经典物理的固有认知,更是量子计算机、量子通信、高精度传感等尖端科技的核心基石。许多人耳熟能详的“薛定谔的猫”,就是对量子叠加最具象的解读吗?

揭秘微观世界“小精灵”:量子为人类打开“新世界”

  5月3日,中国首台多光子可编程量子计算机在上海亮相,演示了超越早期经典计算机的量子计算能力,并在世界上首次成功实现十个超导量子比特纠缠。  首颗量子科学实验卫星“墨子号”升空,全球首条远程量子通信骨干网“京沪干线”将正式启用。究竟什么是“量子”,它如何改变我们的生活?今天,让我们一起来认识一下这

科学家首次以手征特性制备薛定谔猫态

  近日,浙江大学物理学系和量子信息交叉研究中心研究员王大伟和教授王浩华联合国内外多个相关团队,首次在人工量子系统中合成了反对称自旋交换作用,演示了利用手征自旋态制备量子纠缠的新方法。该成果于1月22日发表在《自然—物理》。  说起量子力学,总是绕不过那只著名的“薛定谔猫”。量子叠加和量子纠缠的发现

传统量子力学-vs-现代量子技术:谁更胜一筹?

传统量子力学 vs 现代量子技术:谁更胜一筹? 20世纪初,量子力学曾是科学界最令人困惑的理论之一。爱因斯坦、薛定谔等物理学巨匠为之绞尽脑汁,却仍难以完全理解其含义。然而一个世纪后的今天,量子力学已成为推动世界变革的技术基石,其最惊人的突破可能还在后面。 得克萨斯A&M大学的马尔兰·斯科利博士在《科

迄今最重“薛定谔的猫”出现,有望催生更大更稳量子比特

瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH)的科学家已经让微小晶体同时处于两个振荡状态的叠加态,创建了如今最重的“薛定谔的猫”。该研究结果日前发表在《科学》杂志上,有望催生更大、更稳健的量子比特,并用于探测引力波或暗物质等领域。“薛定谔的猫”是奥地利著名物理学家埃德温·薛定谔提出的一个思想实验,其中一只猫被围在

世界上最薄的镜子”有望助人探测宏观世界量子现象

  观测宏观物体的量子效应是物理学一大热点,新材料有望让物理学家在室温下进行此类实验。  像电子和原子那样微小的物体,它们的行为遵循量子力学,有着叠加态、纠缠和隐形传输等量子效应。宏观物体(比如咖啡杯)能否表现出这种量子行为,是现代科学最为有趣的问题之一。而在观测室温宏观物体量子效应这一领域,来自代

“世界上最薄的镜子”有望助人探测宏观世界量子现象

  图为激光耦合薄膜的艺术假想图。周期性的纹路使得薄膜有高反射率,而极小的厚度使得它可以有超低的机械损耗。  观测宏观物体的量子效应是物理学一大热点,新材料有望让物理学家在室温下进行此类实验。  像电子和原子那样微小的物体,它们的行为遵循量子力学,有着叠加态、纠缠和隐形传输等量子效应。宏观物体(比如

物理学者首次提出量子隔空传输生命体的记忆

  在科幻电视剧《星际迷航》中,能够远距离传输宇航员的传输仪让人印象深刻。在最近一项研究中, 美国普渡大学李统藏教授和清华大学尹璋琦博士提出把低温冷冻的微生物放在一个电机械振子上来制备活体生物的量子叠加态, 并实现其内部状态和质心运动的量子隐形传态。  微生物的量子隐形传态示意图。利用隐形传态能够把

我国科学家让“薛定谔的猫”活了20多分钟

  11月7日,记者从中国科学技术大学获悉,该校夏添、卢征天、邹长铃等人一起合作,利用激光冷原子方法制备成基于自旋的薛定谔猫态,其寿命达到分钟量级,有助于提升对自旋进动相位的测量灵敏度。相关成果日前发表在《自然·光子学》上。  在量子精密测量中,自旋进动不仅是测量磁场、惯性等许多物理现象的有效探针,

量子态叠加效应尺度刷新纪录

  美国斯坦福大学的研究团队成功地让原子云处在相距半米的两个状态进行了叠加,这将量子态叠加效应的最大尺度纪录从1厘米扩展到了54厘米。相关研究论文发表在最新一期的《自然》杂志上。  研究团队认为,新研究成果可能意味着找到了量子世界与经典世界之间的分界点,因为相对那些量子水平的物体,新研究成果更适用于

宏观量子纠缠将改变凝聚态物理研究

维也纳工业大学的研究人员在厘米级晶体中检测到高度量子纠缠,首次证明量子效应可存在于肉眼可见的宏观物体中。这一突破将改变凝聚态物理的研究范式。 量子现象通常与极小物体——如单个原子、分子或光子——相关联,这些物体必须与周围环境精心隔离。但同样奇异的量子效应是否也能存在于大到可以看见和握持的物体中

中科大刷新量子纠缠态制备世界纪录

  记者从中国科技大学获悉,该校合肥微尺度物质科学国家实验室量子物理与量子信息研究部最近通过实验,成功制备出超纠缠光子薛定谔猫态,纠缠量子比特数目最高达到十个,再次刷新了纠缠态制备的世界纪录。此前的最大光子薛定谔猫态是六个光量子比特的纠缠态,也是这个研究部创造的。同时,该工作还演示了薛定谔

量子材料中首次发现数千原子纠缠

  在物理学中,薛定谔猫寓意了量子力学中两种最令人“敬畏”的效应:纠缠和叠加。德国德累斯顿大学和慕尼黑大学研究人员现已在较大的范围内观察到这些现象。  已知具有磁性等特性的材料具有所谓的域(岛),其中材料特性均匀地属于一种或多种类型(例如,想象它们是黑色或白色)。在最新一期《自然》杂志上,物理学家报

迄今最重“薛定谔的猫”出现

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薛定谔猫有了小兄弟“分子章鱼”

  虽然“薛定谔的猫”只存在于理论中,现实里找不到一只死活并存的猫,但科学家却在实验室里造出了它的小兄弟“分子章鱼”。据美国物理学家组织网4月6日(北京时间)报道,瑞士和美国的一个跨学科联合小组在维也纳大学演示了由430个原子组成的有机大分子的量子效应,在证明纳米粒子量子属性方面创造了新纪录。   

量子是什么?从微观世界规律到人类新物理革命

  19世纪末,欧洲一些学者认为从牛顿力学到热力学、电磁理论,人类的“物理学大厦”已全部建成,再没有多少可研究的了。 但是,在1900年,德国物理学家马克斯·普朗克提出了量子理论,为人类开启了探索“微观世界规律”的“新物理革命”。量子理论也与相对论一起,成为现代物理学两大支柱。打开“量子之门”:

量子门叠加态首次在实验室实现

  奥地利物理学家成功在实验室将两个逻辑门叠加构建出全新量子计算机模型,能比标准量子计算机更高效地完成量子计算任务。新研究有望为全新量子计算建立理论基础,并设计出计算速度更快的量子计算机。  虽然量子力学理论中还有诸多未解之谜,但许多量子现象已经得到验证并运用于多个领域:从超安全通讯到寻找现有通讯的

原子钟技术验证时间存在量子叠加态

根据量子理论,时间的流逝本身可能处于量子叠加态,即同时以更快和更慢的速率“流动”。这一长期停留在理论层面的设想,如今有望借助先进原子钟技术在实验中得到验证。美国史蒂文斯理工学院研究人员20日将相关成果发表于《物理评论快报》杂志。囚禁离子是一种多功能平台,被广泛用于量子计算和超高精度计时。最新研究表明

捕获单原子的两种方式

一是采用扫描隧道显微镜(STM)或原子力显微镜等在固体表面捕获并操纵单个原子。典型的工作是由IBM的科学家在二十世纪九十年代完成的,他们采用STM移动吸附在金属表面的原子来排列成各种形状,尤其是用48个铁原子在铜表面形成半径为7.13纳米的量子空心围栏,并观察到囚禁表面态电子形成的驻波。这种方案主要