中国科学家让“薛定谔的猫”活了 20 多分钟
IT之家 11 月 8 日消息，据科技日报 11 月 7 日报道，中国科学技术大学夏添、卢征天、邹长铃等人一起合作，利用激光冷原子方法制备成基于自旋的薛定谔猫态，其寿命达到分钟量级，有助于提升对自旋进动相位的测量灵敏度。相关成果于 11 月 1 日发表在《自然・光子学》上。
研究过程中，研究团队成功实现了一种具有超长相干时间的薛定谔猫态。研究人员利用光晶格囚禁自旋为 5/2 的镱-173 原子，通过控制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。由于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，同时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，从而对光晶格的强度噪声和光斑形貌变化具有天然的免疫性。
实验结果表明，该猫态的相干时间突破了 20 分钟。通过 Ramsey 干涉测量法，研究人员证实了接近海森堡极限的相位测量灵敏度。
研究人员表示，这一长寿命薛定谔猫态的制备，将为原子磁力计、量子信息纠错以及探索新物理等开辟出新途径。
薛定谔猫（英语：Schrödinger's cat）是奥地利物理学者埃尔温・薛定谔于 1935 年提出的思想实验。通过此思想实验，薛定谔指出应用量子力学哥本哈根诠释于宏观物体会产生的问题，以及其与物理常识间的矛盾。在此思想实验里，由于先前发生事件的随机性质，猫会处于生存与死亡的叠加态。
IT之家附论文链接如下：
https://www.nature.com/articles/s41566-024-01555-3
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