纳米级粒子“量子挤压”首次实现
科技日报北京9月21日电 (记者张佳欣)据最新一期《科学》杂志报道，日本东京大学研究团队首次实现对纳米级粒子的“量子挤压”，即粒子运动的不确定性小于量子力学零点涨落。这一成果不仅为基础物理研究开辟了新路径，也有助推动未来高精度传感、自动驾驶及无GPS信号导航等技术发展。
宏观尺度的物理世界，从尘埃到行星，遵循的是牛顿在17世纪发现的经典力学定律。而微观世界则遵循量子力学规律，其中一个重要特征是“不确定性”。也就是说，测量的精度天生受到量子力学涨落的限制。例如，零点涨落就是被囚禁粒子在最低能量状态下，其位置和速度仍会存在的量子力学涨落。所谓量子挤压，是指通过特殊方法产生不确定性小于零点涨落的量子态。实现这种状态不仅对准确理解自然世界至关重要，也有助于开发下一代可能受量子现象影响的技术。
虽然量子力学已在光子、原子等微观粒子上得到充分验证，但在纳米尺度的大尺寸物体上仍存在未解之谜。研究人员表示，创造合适的实验条件一直是巨大挑战。
为此，团队选择了一种由玻璃制成的纳米级粒子，将其悬浮于真空环境中，并冷却至最低能量状态，从而降低其不确定性。在确保囚禁势场得到最佳调制后，他们释放粒子并测量其速度，再通过重复实验获得粒子在该势场下的速度分布。结果显示，当释放时机最佳时，速度分布比最低能量状态下的不确定性更窄，证明实现了量子挤压。
这一成果并非一蹴而就。团队在多年探索中克服了诸多技术难题，包括粒子悬浮带来的额外涨落以及实验环境的微小扰动等。最终，他们找到了能够稳定复现的条件，成功完成了量子挤压的验证。
这一悬浮纳米级粒子体系对环境极为敏感，是研究量子与经典力学过渡现象的理想平台，也为未来新型量子器件的研发奠定了基础。
【总编辑圈点】
这是量子操控领域的“一小步”，也是将量子力学从微观粒子层面拓展到纳米尺度的“一大步”。该技术为解决基础科学难题和开发革命性技术提供了平台。譬如在导航领域，基于量子挤压的高精度惯性导航系统，可摆脱对外部信号的依赖，大幅提升自动驾驶、深海探测和太空任务的定位精度与可靠性；在精密测量方面，其能显著提高原子钟、重力仪和磁场传感器的灵敏度，推动基础物理常数测量、暗物质搜索和早期宇宙研究；甚至在材料科学和生物医学领域，也能为开发新型传感器、单分子检测技术和靶向药物递送系统提供技术支撑。
竹类植物是竹亚科植物的总称，与水稻、小麦、大麦和燕麦同属于禾本科BOP分支，具有重要的经济、生态和文化价值。为更好地服务竹类植物的系统进化和功能研究，有效整理归纳盘活海量的竹类组学和分 旅行推销员问题是一个经典的数学问题，也是一个组合优化问题。德国柏林弗雷大学和亥姆霍兹柏林能源与材料研究中心（HZB）科学家开展的一项新研究证明，量子计算机在解决旅行推销员问题上，相较于传统 美国《新闻周刊》网站2月4日刊登题为《人工智能可能会在数十年内解开人体的秘密》的文章，作者是亚历克斯·菲利普斯，内容编译如下：一位医生(同时也是一本关于新兴技术在医疗领域应用的新 3月21日记者从中国科学技术大学获悉，该校物理学院张斗国教授课题组，提出并实现了一种基于矢量光场调控原理的动量空间偏振滤波器件。科研人员将该滤波器件安装于传统无标记光学显微镜的出射端， “截至2023年底，与2018年同期相比，京津冀治理区浅层地下水位平均回升2.59米，深层承压水水位平均回升7.06米。”3月22日世界水日到来之际，水利部水资源管理司副司长张鸿星21日接受科技日报记者采 一个国际团队近日在英国《自然》杂志上发表论文说，他们利用湖水样本培养出一种奇特的光合细菌，它属于绿弯菌门一种此前未知的目，代表了光合作用生物进化过程中的过渡形式。新发现为进一步探索远 。本文链接：纳米级粒子“量子挤压”首次实现http://www.sushuapos.com/show-2-13846-0.html
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