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发信人: foxpp (贪玩又自由的风筝), 信区: other
标  题: 亿万原子的胜利 (zz)
发信站: 听涛站 (2001年10月16日16:32:30 星期二), 站内信件

转载自：http://www.scienceworm.com
2001-10-16：亿万原子的胜利 （本站有原文）

    图：如果纠缠量子是硬币，他们的“正面”和“反面”应该是互
相关的。

    科学家第一次在气体原子团的量子纠缠方面取得了进展。这个成
就使人们在实现超级量子计算机和和心灵传输的可能性上前进了一大
步。

    丹麦Aarhus大学的Eugene Polzik及其合作者，成功纠缠了上万亿
个铯原子，而此前的记录只有四个。

    “他们的工作让下一代的实验科学家传输物质态铺平了道路。”
澳大利亚Innsbruck大学的量子物理学家Ignacio Cirac评论说。

    量子传输不会导致大规模的人类解构与重塑，明星模仿的潮流。
它可以依赖一种排列的量子微粒即刻在远方复制出更多具有相似排列
的微粒。通过这种办法量子编码可以不受干扰地从一个地方传到另外
一个地方。

    量子纠缠同样支持了在高速量子计算方面的努力。它是在日常生
活中没有任何对应的特性。量子微粒如原子和光量子可以存在于清晰
单一量子态，就如同硬币的正反两面一样。但是它也可以是处于一种
混合态，就像旋转在空气中的硬币那样，既可以看到正面，也可以看
到反面。

    如果我们现在抛出一个硬币，它们的结局是相互独立的：假定一
个是正面朝上，另外一个可能是正面也可能是反面朝上。与此相对照，
两个量子微粒，它们的命运是相互依赖的：如果一个是“正面朝上”，
那么另外一个只能是“正面朝上”或者“反面朝上”（量子的正反面
通过原子磁矩方向来定义）。

    保持这种混合态是非常困难的。而要实际利用，又需要成千上万
的量子态纠缠在一起。怎么样把这么敏感的状态保持下来呢？

    Polzik和他的同事放弃了完整的量子纠缠，就是所有量子微粒都
同其它所有微粒纠缠在一起的纠缠态。相反，他们设计了两个只是轻
微纠缠的铯气体云，这两个铯气体云有一个“正”量子态多一些，另
外一个“反”量子态多一些。

    这种相互依赖的气体云，对于因测量而导致的改变其中几个量子
态的干扰更有弹性。

    对于这么多的原子，想要保持它们完全纠缠10 秒都是几乎不可能
的。Polzik和他的小组则可以保持他们的气体云之间的纠缠态达半毫
秒。他们希望能够保持得更久一些，并且在制造量子计算机所需的固
态物质上也可以取得同样的成果。
Nature science update, 413, 400 (2001).
Edited by ustc-angle


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