量子級別的同步

物理學家使兩顆鑽石像一個整體一樣振動

加入我們的科學愛好者社群!

鑽石長期以來都是成對提供的——比如,鑲嵌在漂亮的耳環套裝中。現在,物理學家們已經成功地使兩顆相隔15釐米的鑽石的量子態發生糾纏。量子糾纏是一種現象,透過這種現象,兩個或多個物體共享一個看不見的連線,連線著它們之間的空間——例如,一對假設的糾纏骰子,即使它們在不同的地方同時滾動,也總是會擲出相同的數字。但這種連線是脆弱的,因此,物理系統上的糾纏實驗通常發生在高度受控的實驗室環境中——例如,糾纏一對冷卻到接近絕對零度的孤立原子。

在新的研究中,牛津大學、加拿大國家研究委員會和新加坡國立大學的科學家表明,糾纏也可以在更普通的物體中在室溫下實現,在本例中是兩個不同的合成鑽石方塊,每個方塊的邊長為三毫米。研究人員將一束雷射分成兩束,並照射到鑽石上;任何從鑽石上散射出來以產生聲子(振動能量的量子)的光子都被匯入光子探測器。其中一個光子的到達表明鑽石中存在振動。

牛津大學的實驗物理學家、該研究的共同作者伊恩·沃爾姆斯利說:“我們知道在那個裝置的某個地方,存在一個聲子。” “但我們無法分辨,即使在原則上,它來自左邊的鑽石還是右邊的鑽石。” 事實上,用量子力學術語來說,聲子並不侷限於任何一顆鑽石。相反,兩顆鑽石進入一種糾纏態,它們之間共享一個聲子。


支援科學新聞報道

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保未來能夠繼續刊登關於塑造我們當今世界的發現和想法的有影響力的故事。


沃爾姆斯利指出,鑽石對於量子科學來說並不完美——它們的糾纏是短暫的——但他希望研究人員將考慮在量子技術中使用更普通的材料。“我認為這給出了一個新的場景,以及某種新例證,有助於指向那個方向,”他說。

© .