量子物理學(xué)從微觀(guān)向宏觀(guān)層面邁進(jìn)
文章來(lái)源：科技日報 華凌發(fā)布時(shí)間：2013-07-27【字號：
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據物理學(xué)家組織網(wǎng)7月26日（北京時(shí)間）報道，量子物理學(xué)似乎一直涉及的是一些無(wú)限小的事物。而多年以來(lái)，瑞士日內瓦大學(xué)的研究人員一直試圖在更大規模甚至宏觀(guān)層面上觀(guān)察到量子物理的性質(zhì)。最近該研究團隊成功讓兩根填充了500個(gè)光子的光纖發(fā)生糾纏，不同于以往只有1個(gè)光子的光纖糾纏實(shí)驗，向實(shí)現宏觀(guān)層面的量子糾纏邁出了重要一步。相關(guān)研究成果發(fā)表在最新一期的《自然·物理學(xué)》上。
30年以來(lái)，物理學(xué)家已經(jīng)能夠使光子對發(fā)生糾纏。不管兩個(gè)光子之間存在的距離和障礙如何，第一個(gè)光子的動(dòng)作會(huì )在瞬間沖擊第二個(gè)光子。這種狀況發(fā)生時(shí)，好像是一個(gè)單光子存在于兩個(gè)不同的地方。
似乎可以直觀(guān)地認為，應用于原子水平上的物理規則也可轉移到宏觀(guān)世界當中。然而，試圖證明這一點(diǎn)并不容易。事實(shí)上，當一個(gè)量子系統大小增加，其與周?chē)h(huán)境就會(huì )進(jìn)行越來(lái)越多的互動(dòng)，而這樣卻會(huì )迅速破壞其量子特性，這種現象被稱(chēng)為量子消相干。
盡管有這些限制，在技術(shù)的不斷進(jìn)步下，該研究團隊一直在努力尋求突破。2011年1月，他們設法實(shí)現了晶體糾纏，從而超越了原子的維度?，F在，該大學(xué)理學(xué)院教授尼古拉斯率領(lǐng)的團隊成功使兩個(gè)填充了500個(gè)光子的光纖發(fā)生糾纏。
為了做到這一點(diǎn)，他們先在微觀(guān)層面上創(chuàng )建兩個(gè)光纖之間的糾纏，然后將其移到宏觀(guān)層面。這種微觀(guān)量子糾纏態(tài)的生存過(guò)渡到更大規模世界的現象，甚至可以用傳統的檢測手段，即肉眼觀(guān)察得到。而為了驗證在宏觀(guān)世界的糾纏存活，他們可以將其重新轉換回微觀(guān)水平。
尼古拉斯說(shuō)：“這次大規模實(shí)驗為許多量子物理學(xué)的應用鋪平了道路。在宏觀(guān)層面的糾纏是該領(lǐng)域的主要研究方向之一，我們希望在未來(lái)幾年可以實(shí)現大型對象間發(fā)生的糾纏?！?
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