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。
患者只需吸入特制的“氙气”，3.5秒后一幅人体肺部磁共振3D影像就呈现出来。影像中，气体可抵达肺部的位置清晰可见，患者的肺部微结构、气体交换功能情况等一目了然。日前，中国科学院精密测量科学 人体免疫系统中的小过滤器淋巴结有了新妙用。近日，浙江大学药学院、金华研究院教授顾臻团队联合多位科研人员，在国际上首次提出利用冷冻干燥的淋巴结组织提升抗肿瘤药物疗效的方法。相关论文发 近日，国家知识产权局等五部门联合印发了《专利产业化促进中小企业成长计划实施方案》（以下简称《实施方案》）。《实施方案》提出，到2025年底，中小企业知识产权意识和专利转化运用能力得到普遍提升 3月25日消息，去年huawei在Mate 60系列上首发了玄武机身架构，采用一体化金属机身，搭配上超耐用锦纤材质，使整机的抗挤压能力提高10倍，使用更放心。“玄武”是极其坚固的代表，huawei还在问界M9上采用了“ 为构建有效联动、密切配合的青少年科学教育协同机制，提升科学教育实施效能，3月23日，北京市关心下一代工作委员会（以下简称“北京市关工委”）、北京市科学技术协会（以下简称“北京市科协”）在北京科 美国佐治亚理工学院机械工程师开发了一种控制机器人外骨骼的通用方法。无需专门训练、特别校准，对复杂算法进行调整后，用户穿上外骨骼就可以直接行走。研究成果3月20日发表在《科学·机 。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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