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瑞士洛桑联邦理工学院研究团队成功让6个机械振荡器集体处于量子状态,标志着量子技术重大突破,为构建大规模量子系统奠定基础,有望促进量子传感技术发展。

在一项突破性的科技进展中,瑞士洛桑联邦理工学院的研究团队成功地将6个机械振荡器集体置于量子状态,这一成就标志着量子技术领域的重大飞跃,并为构建更为复杂的量子系统奠定了坚实的基石。相关研究成果已在最新一期《科学》杂志上发表。

机械振荡器作为石英手表、手机以及电信行业激光器中的核心组件,近年来在量子研究领域内备受瞩目。科学家通过创新的手段,将机械振荡器与光子巧妙结合,进而将其冷却至量子基态——量子力学所定义的能量最低状态。

研究团队指出,在量子层面上操控机械振荡器,对于推动超精密量子计算和传感设备的研发具有不可估量的价值。然而,当前该领域的研究大多聚焦于单个振荡器,如何精确控制多个振荡器的集体行为,一直是科学家们面临的巨大挑战。

在此次研究中,团队采用了前沿的边带冷却技术,显著降低了振荡器的能量水平,使其达到量子基态。通过精确调控激光的频率,使其略低于振荡器的固有频率,并照射于振荡器之上,成功实现了边带冷却效应。

在这一过程中,激光与振荡器系统间的相互作用呈现出独特模式,有效“窃取”了振荡器的能量,这对于观测微妙的量子效应至关重要。此举显著减少了热振动,使系统趋于静止状态。同时,通过增强微波腔与振荡器之间的耦合作用,整个振荡器系统实现了从独立运作到协同一致的转变。

研究团队特别强调,量子运动通常局限于单个物体,但在此次实验中,量子效应成功跨越了整个振荡器系统。这一突破性成果不仅为探索量子态开辟了全新的路径,更有望为量子传感技术的革新与发展注入强大动力。

(文章来源:科技日报,经财经视角解读)