量子物理学家创造了一个新记录，将一组纠缠在一起的原子团聚在一起，使15万亿个原子共存于“热而杂乱的”气体云中。
量子物理学家创造了一个新记录，将一组纠缠在一起的原子团聚在一起，使15万亿个原子共存于“热而杂乱的”气体云中。
量子纠缠是量子物理学的核心现象，无论两个粒子之间的距离如何，两个粒子都可以神秘地相互影响–因此，对其中一个进行测量可以立即为我们提供对另一个的测量。
尽管科学家尚未完全理解为什么会发生这种情况，但确实确实发生了。但是证明量子纠缠仍然是一个微妙而富有挑战性的过程。
纠缠态需要存在一些非常特殊的条件才能生存和生存，该领域的大多数实验都是在接近绝对零的温度下进行的。
这就是为什么这项新研究是这样的成就。科学家们能够制造出一种热的，混乱的原子气体，其原子加热到大约450开尔文（177°C或350°F），充满了大约15万亿个纠缠的原子，比以前在一起观察到的原子多100倍。
这些原子也不是孤立的：激光测量显示它们相互碰撞，有时在成对的纠缠之间还有成千上万的其他原子。实验还表明纠缠状态可能比以前意识到的要强。
西班牙光子科学研究所的量子物理学家贾刚说： “如果停止测量，纠缠将持续约1毫秒，这意味着每秒将纠缠1000倍包含新一批15万亿个原子。” 。
“您必须认为1毫秒对于原子来说是很长的时间，足够使大约50次随机碰撞发生。这清楚地表明缠结并没有被这些随机事件破坏。这也许是这项工作最令人惊讶的结果。”
尽管大多数量子纠缠实验都使用超低温，但为了将此类碰撞的干扰降到最低，这项使用–金属和氮气的研究表明，纠缠可以在更高的温度下生存。
如果我们能够在下一代通信系统和量子计算机中使用这种现象，那么我们需要使其在温暖，混乱的环境中工作，而这正是这项新研究指出的方向。
这些发现将来可能有用的方法之一是在脑磁图或脑磁成像中，该过程使用类似的热，高密度原子气体来检测由大脑活动产生的磁场。纠缠可能使该技术更加敏感。
不过，到目前为止，科学家们已经了解了更多有关量子纠缠规则的知识，以及它可以承受和不能承受的作用。
ICFO量子物理学家摩根·米切尔（Morgan Mitchell）说： “这一结果令人惊讶，与每个人对纠缠的期望完全背道而驰。”
“我们希望这种巨大的纠缠态将导致从大脑成像到自动驾驶汽车到暗物质搜索等应用中更好的传感器性能。”
该研究已经发表在《自然通讯》上。