美国科罗拉多大学博尔德分校和美国国家标准与技术研究院的量子物理学家们,利用量子纠缠在原子和电子尺度上再现了一个充满不同滴答声“房间”的场景。这一成就可能为开发新型光学原子钟铺平道路。相关研究成果9日发表在《自然》杂志上。
光学原子钟通过监测原子内部固有的“滴答”频率来极其精确地追踪时间。尽管这些时钟已经达到了极高的精度,但它们仍受到量子力学中固有不确定性的限制,这似乎给时钟的精度设定了一个无法逾越的上限。然而,量子纠缠现象或许能够提供一种突破这种限制的新途径。
当两个粒子处于纠缠状态时,对一个粒子的测量会瞬间影响另一个粒子的状态,即便两者相隔很远也是如此。在实际应用中,这意味着在光学原子钟中,被纠缠的原子不会像独立个体那样行为不可预测,而是表现得如同一个更大的单一实体,使得它们的行为更可预见。
此次研究团队通过推动锶原子,使其电子进入远离原子核的高能级轨道,从而实现了量子纠缠。在这种状态下,电子云变得非常扩散,就像蓬松的棉花糖。如果让几个这样的原子足够接近,它们之间的电子就会产生强烈的相互作用,形成纠缠态。研究人员尝试构建了包含单个原子以及由两个、四个和八个原子组成的纠缠群体的时钟模型。
实验结果显示,在特定条件下,基于纠缠原子的时钟表现出的不确定性,显著低于传统光学原子钟,这意味着可以在更短的时间内达到相同的精度水平。更重要的是,这些新型时钟甚至有望超越所谓的“标准量子极限”,而这是非纠缠系统理论上能达到的最佳精度极限。
这项研究不仅展示了量子技术如何提高计时精度,还为未来探索宇宙基本性质提供了新工具。
美国科罗拉多大学博尔德分校和美国国家标准与技术研究院的量子物理学家们,利用量子纠缠在原子和电子尺度上再现了一个充满不同滴答声“房间”的场景。这一成就可能为开发新型光学原子钟铺平道路。相关研究成果9日发表在《自然》杂志上。
光学原子钟通过监测原子内部固有的“滴答”频率来极其精确地追踪时间。尽管这些时钟已经达到了极高的精度,但它们仍受到量子力学中固有不确定性的限制,这似乎给时钟的精度设定了一个无法逾越的上限。然而,量子纠缠现象或许能够提供一种突破这种限制的新途径。
当两个粒子处于纠缠状态时,对一个粒子的测量会瞬间影响另一个粒子的状态,即便两者相隔很远也是如此。在实际应用中,这意味着在光学原子钟中,被纠缠的原子不会像独立个体那样行为不可预测,而是表现得如同一个更大的单一实体,使得它们的行为更可预见。
此次研究团队通过推动锶原子,使其电子进入远离原子核的高能级轨道,从而实现了量子纠缠。在这种状态下,电子云变得非常扩散,就像蓬松的棉花糖。如果让几个这样的原子足够接近,它们之间的电子就会产生强烈的相互作用,形成纠缠态。研究人员尝试构建了包含单个原子以及由两个、四个和八个原子组成的纠缠群体的时钟模型。
实验结果显示,在特定条件下,基于纠缠原子的时钟表现出的不确定性,显著低于传统光学原子钟,这意味着可以在更短的时间内达到相同的精度水平。更重要的是,这些新型时钟甚至有望超越所谓的“标准量子极限”,而这是非纠缠系统理论上能达到的最佳精度极限。
这项研究不仅展示了量子技术如何提高计时精度,还为未来探索宇宙基本性质提供了新工具。
记者3月20日来到广东深汕西高速公路改扩建施工现场,看到智能机器人、自动化生产线等智能制造设备在不停运行。3月19日—20日,由茅以升科技教育基金会和广东省交通集团联合主办的全国高速 3月18日,伴随着搬运车的轰鸣声,全国首个大规模清洁能源特高压直流输电工程的送端±800千伏特高压祁连换流站迎来了一位“新成员”——1号调相机转子,该换流站第7次年度检修工作 眼眸深邃似海、璨如星河,中国医学科学院生物医学工程研究所眼科诊疗技术研发团队(以下简称“团队”)正是眼眸“侦探”。该团队不久前被授予“国家卓越工程师团队”称号。别看人眼只有8克左右,却 30台发动机助进阶版“鹊桥”升空 中新社西安3月20日电 (记者 张一辰)3月20日8时31分,长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场顺利升空,成功将“鹊桥二号”卫星送入预定轨道。作为公共中继星平台,“鹊桥二号” 中新经纬3月22日电 据《日本经济新闻》22日报道,夏普正在讨论缩小液晶显示器业务,夏普已将子公司显示器(SDP、位于市)停产纳入视野。显示器业务持续陷入苦战,成为夏普在2022财年(截至2023年3月)时隔5年陷入最终亏损 记者从中国科学院新疆天文台获悉,近期南山26米射电望远镜在参与欧洲VLBI网组织的联测中,首次成功运用4Gbps宽带、高码率VLBI技术获得干涉条纹。相较于2Gbps观测,该技术理论上可将图像信噪比提升 。本文链接:量子纠缠可提升光学原子钟精度http://www.sushuapos.com/show-2-8755-0.html
声明:本网站为非营利性网站,本网页内容由互联网博主自发贡献,不代表本站观点,本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼,请大家谨防诈骗!若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。
上一篇: 量子处理器计算能力强于经典超算
下一篇: 豆包视频生成模型实现多主体复杂交互