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高自旋薛定谔猫态“寿数”打破20分钟

2024-11-25 米乐体育官方直播网站

  科技日报合肥11月7日电(记者吴长锋)7日,记者从中国科学技能大学得悉,该校研讨团队使用激光冷原子办法制备成依据自旋的薛定谔猫态,其寿数到达分钟量级。相关效果日前宣布在《天然·光子学》上。

  在量子精细丈量中,自旋进动不仅是丈量磁场、惯性等许多物理现象的有用探针,还可以适用于探究逾越规范模型的新物理。在做自旋进动丈量时,高自旋薛定谔猫态有着十分显着优势,一方面因为高自旋量子数扩大了进动频率信号,另一方面因为猫态对一些环境搅扰要素不灵敏,然后限制了丈量噪声。但是,试验中使用猫态面对两大技能应战,一是如安在高维量子空间中完成幺正改换的高效操控,二是需求坚持足够长的量子相干时刻。

  研讨过程中,研讨团队成功完成了一种具有超长相干时刻的薛定谔猫态。研讨人员使用光晶格软禁自旋为5/2的镱-173原子,经过操控激光脉冲对原子诱导非线性光频移,制备出由自旋投影为+5/2与-5/2两个态组成的叠加态。因为这两个态的磁量子数相距最远,所以它们的叠加态被称为薛定谔猫态。这种猫态具有增强的磁场灵敏性,一起在光晶格中感受到完全相同的光频移,处于“无消相干子空间”中,然后对光晶格的强度噪声和光斑描摹改变具有天然的免疫性。试验依据成果得出,该猫态的相干时刻打破了20分钟。经过拉姆齐干与丈量法,研讨人员证明了接近海森堡极限的相位丈量灵敏度。

  研讨人员表明,这一长寿数薛定谔猫态的制备,将为原子磁力计、量子信息纠错以及探究新物理等拓荒出新途径。

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