创纪录量子实验 实现金属小块同时存在于两地
“薛定谔的猫”示意图。新的研究虽然没有实现让猫同时存在于生和死两种状态,但已经成功测量到现代电晶体元件尺度的金属“团块”同时存在于不同地点的证据。(Shutterstock)
破纪录的量子力学测试
这类近场干涉(near-field interferometry)的理论基础,是由这项新研究的共同作者之一、德国杜伊斯堡-埃森大学的克劳斯‧霍恩伯格(Klaus Hornberger,)在过去二十年间逐步建立的。他与当时任职于维也纳大学的斯特凡‧尼姆里希特(Stefan Nimmrichter)先前还提出了“宏观性测度”(macroscopicity log-scale)的概念,用来比较不同实验在检验量子力学极限方面的能力。
“宏观性测度”让科学家能够评估涉及纳米振荡器(nano-oscillators)、原子干涉仪(atomic interferometers)以及纳米声学谐振器(nanoacoustic resonators)等系统的实验,衡量它们在排除标准量子理论中即使是极微小偏差方面的有效程度。
在这项新实验中,研究团队达到了宏观性值μ=15.5。研究人员表示,这一数值比全球先前同类实验高出约一个数量级(约10倍)。
若要利用电子达到相同等级的量子力学检验精度,科学家必须让电子的量子叠加态维持将近1亿年;而维也纳团队使用的金属纳米粒子,仅用了约百分之一秒便达成了相同的检验标准。
未来应用与更大尺度的量子实验
除了验证量子力学的基本原理外,这项研究还有助于科学家进一步理解:为何量子效应主导微观世界,而我们日常生活中的物体却呈现正常且符合古典物理规律的行为。
研究团队计划在未来研究中测试更大尺寸的粒子及更多不同材料,进一步将这类量子实验推进数个数量级。随着实验设施升级及仪器性能提升,研究人员预期将能进行灵敏度更高的测量。
维也纳大学团队使用的干涉仪同时也是一种极高精度的力感测器,能够侦测小至10⁻²⁶牛顿(N)的微弱作用力。研究人员表示,未来改良版本的灵敏度还可望进一步提升,为孤立纳米粒子的电学、磁学和光学特性的高精度测量开辟可能性。
这些技术最终有望推动纳米科技及高精度感测技术的进一步发展。
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好新闻没人评论怎么行,我来说几句
破纪录的量子力学测试
这类近场干涉(near-field interferometry)的理论基础,是由这项新研究的共同作者之一、德国杜伊斯堡-埃森大学的克劳斯‧霍恩伯格(Klaus Hornberger,)在过去二十年间逐步建立的。他与当时任职于维也纳大学的斯特凡‧尼姆里希特(Stefan Nimmrichter)先前还提出了“宏观性测度”(macroscopicity log-scale)的概念,用来比较不同实验在检验量子力学极限方面的能力。
“宏观性测度”让科学家能够评估涉及纳米振荡器(nano-oscillators)、原子干涉仪(atomic interferometers)以及纳米声学谐振器(nanoacoustic resonators)等系统的实验,衡量它们在排除标准量子理论中即使是极微小偏差方面的有效程度。
在这项新实验中,研究团队达到了宏观性值μ=15.5。研究人员表示,这一数值比全球先前同类实验高出约一个数量级(约10倍)。
若要利用电子达到相同等级的量子力学检验精度,科学家必须让电子的量子叠加态维持将近1亿年;而维也纳团队使用的金属纳米粒子,仅用了约百分之一秒便达成了相同的检验标准。
未来应用与更大尺度的量子实验
除了验证量子力学的基本原理外,这项研究还有助于科学家进一步理解:为何量子效应主导微观世界,而我们日常生活中的物体却呈现正常且符合古典物理规律的行为。
研究团队计划在未来研究中测试更大尺寸的粒子及更多不同材料,进一步将这类量子实验推进数个数量级。随着实验设施升级及仪器性能提升,研究人员预期将能进行灵敏度更高的测量。
维也纳大学团队使用的干涉仪同时也是一种极高精度的力感测器,能够侦测小至10⁻²⁶牛顿(N)的微弱作用力。研究人员表示,未来改良版本的灵敏度还可望进一步提升,为孤立纳米粒子的电学、磁学和光学特性的高精度测量开辟可能性。
这些技术最终有望推动纳米科技及高精度感测技术的进一步发展。
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