摘要:量子状态只能在高度控制条件下进行准备和观察。现在,一个研究团队成功地在超导微波谐振器中成功创建了所谓的热施罗宾格猫。研究表明,量子现象也可以在不太完美,温暖的条件下观察和使用。...
量子状态只能在高度控制条件下进行准备和观察。来自奥地利因斯布鲁克(Innsbruck)的一个研究团队现在成功地在超导微波炉谐振器中创建了所谓的热施罗丁猫州。这项研究,最近发表在科学进步,表明量子现象也可以在不太完美,温暖的条件下观察和使用。
schrödinger猫状态是量子物理学中的一种引人入胜的现象,其中量子对象在两个不同的状态中同时存在。在ErwinSchrödinger的思想实验中,这是一只猫,同时还活着而死了。在实际的实验中,这种同时性在原子和分子的位置以及电磁谐振器的振荡中看到。以前,这些对Schrödinger的思想实验的类似物是通过将量子对象冷却到其基态的,该状态具有最低的能量。现在,由Gerhard Kirchmair和Oriol Romero-Isart领导的研究人员首次证明,确实可以从热激发态中创建量子叠加。 “Schrödinger在他的思想实验中也以'热'猫为生,”因斯布鲁克大学实验物理学系和奥地利科学学院的量子光学和量子信息学院(IQOQI)的Gerhard Kirchmair说。 Kirchmair说:“我们想知道,如果我们不从'冷'基态开始,也可以产生这些量子效应。”
在他们的研究中发表在科学进步,研究人员在微波谐振器中使用了Transmon Qubit来产生猫状态。他们成功地在高达1.8开尔文的温度下创建了量子叠加 - 比腔体的环境温度高六十倍。伊恩·杨(Ian Yang)解释说:“我们的结果表明,可以生成具有不同量子特性的高度混合量子状态。”
研究人员使用了两个特殊协议来创建HotSchrödinger猫态。这些方案先前用于从系统的基础状态开始产生猫状态。 Oriol Romero-Isart说:“事实证明,改编的协议还可以在较高的温度下起作用,从而产生不同的量子干扰。” “这为创建和使用量子叠加的新机会(例如在纳米力学振荡器中)开辟了新的机会,在纳米力学振荡器中,实现基态在技术上可能具有挑战性。”
托马斯·阿格里斯(Thomas Agrenius)补充说:“当我们第一次告诉他们我们的结果时,我们的许多同事感到惊讶,因为我们通常认为温度会破坏量子效应。” “我们的测量结果证实,即使在高温下,量子干扰也可以持续。”
这些研究发现可能有益于量子技术的发展。 Gerhard Kirchmair强调说:“我们的工作表明,即使在不太理想,温暖的环境中,也可以观察和使用量子现象。” “如果我们可以在系统中创建必要的交互,那么温度最终就没关系。”
该研究由奥地利研究基金FWF和欧盟等人资助。