我國科學(xué)家讓“薛定諤的貓”活了20多分鐘

日前，記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校夏添、盧征天、鄒長鈴等人一起合作，利用激光冷原子方法制備成基于自旋的薛定諤貓態(tài)，其壽命達到分鐘量級，有助于提升對自旋進動相位的測量靈敏度。相關(guān)成果日前發(fā)表在《自然·光子學(xué)》上。

研究過程中，研究團隊成功實現(xiàn)了一種具有超長相干時間的薛定諤貓態(tài)。研究人員利用光晶格囚禁自旋為5/2的鐿-173原子，通過控制激光脈沖對原子誘導(dǎo)非線性光頻移，制備出由自旋投影為+5/2與-5/2兩個態(tài)組成的疊加態(tài)。由于這兩個態(tài)的磁量子數(shù)相距最遠(yuǎn)，所以它們的疊加態(tài)被稱為薛定諤貓態(tài)。這種貓態(tài)具有增強的磁場靈敏性，同時在光晶格中感受到完全相同的光頻移，處于“無消相干子空間”中，從而對光晶格的強度噪聲和光斑形貌變化具有天然的免疫性。實驗結(jié)果表明，該貓態(tài)的相干時間突破了20分鐘。通過Ramsey干涉測量法，研究人員證實了接近海森堡極限的相位測量靈敏度。

研究人員表示，這一長壽命薛定諤貓態(tài)的制備，將為原子磁力計、量子信息糾錯以及探索新物理等開辟出新途徑。

□據(jù)《科技日報》

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