Кот
Кот
Дарья Казаку Опубликована 19.03.2025 в 12:30

Прорыв в квантовой физике: Китай создал долгоживущее состояние кота Шрёдингера для точных измерений

Китайские ученые создали кота Шрёдингера с рекордным временем жизни

Исследователи из Университета науки и технологий Китая (USTC) добились значительного прогресса в квантовой физике, создав долгоживущее состояние кота Шрёдингера. Это достижение открывает новые возможности для квантовой метрологии и сверхточных измерений, а также способствует развитию квантовых вычислений и фундаментальных исследований в физике.

Группа исследователей под руководством профессора Чжэнтяня Лу и Тянь Ся впервые успешно создала квантовое состояние, сохраняющееся в течение нескольких минут, используя оптически захваченные холодные атомы. Этот прорыв позволяет значительно повысить чувствительность измерений в квантовой метрологии. Результаты их работы были опубликованы в журнале Nature Photonics.

В квантовой метрологии спин частиц используется в качестве эффективного инструмента для измерения магнитных полей, инерции и других физических величин. Он также может помочь в открытии новых физических явлений, выходящих за рамки Стандартной модели. Состояние кота Шрёдингера с высоким спином, представляющее собой суперпозицию двух максимально противоположных спиновых состояний, обладает уникальными преимуществами для проведения высокоточных измерений.

Высокое квантовое число спина усиливает сигнал прецессионной частоты, тем самым повышая разрешение измерений. Кроме того, состояния кота обладают устойчивостью к определенным внешним воздействиям, что снижает уровень шума. Однако ключевой проблемой в практическом применении является поддержание когерентности в течение длительного времени, что необходимо для эффективного использования состояний кота в точных измерениях.

Чтобы решить эту задачу, исследовательская группа поместила атомы 173Yb со спином 5/2 в оптическую решетку. Управляя лазерными импульсами для создания нелинейных световых сдвигов в основных состояниях атомов, ученые успешно создали суперпозицию двух спиновых проекций: +5/2 и -5/2. Это состояние, представляющее собой состояние кота Шрёдингера, обладает повышенной чувствительностью к магнитному полю и демонстрирует идентичные световые сдвиги в оптической решетке, находясь в подпространстве, свободном от декогерентности. В результате, оно невосприимчиво к колебаниям интенсивности и пространственным изменениям решетки.

Экспериментальные результаты показали, что время когерентности этого состояния кота превысило 20 минут. Используя интерферометрию Рэмси, исследователи подтвердили, что достигнутая чувствительность измерения фазы приблизилась к пределу Гейзенберга.

Создание этого долгоживущего состояния кота Шрёдингера открывает новые перспективы для атомной магнитометрии, квантовых вычислений и изучения фундаментальных вопросов физики за пределами Стандартной модели.

Подписывайтесь на NewsInfo.Ru

Читайте также

В поясе Койпера обнаружено отклонение орбит, указывающее на существование Планеты Y сегодня в 20:23
За Плутоном скрывается нечто грандиозное: учёные нашли первые доказательства

Учёные обнаружили намёк на таинственную Планету Y за орбитой Плутона. Может ли она изменить представления о строении Солнечной системы и стать новым соседом Земли?

Читать полностью »
В кургане Туннуг-1 найдены бронзовые фигурки животных IX века до н.э. сегодня в 19:39
Пантеры и змеи из бронзы: как зародилась великая скифская традиция

В тувинской "Долине царей" нашли древнейшие артефакты звериного стиля — фигурки баранов, пантер и птиц, созданные мастерами начала скифской эпохи.

Читать полностью »
ДНК человека из пещеры Истуриц показала его происхождение с территории современной России сегодня в 19:22
От Москвы до Парижа 30 тысяч лет назад: учёные нашли доказательства древней миграции

Генетики нашли в Западной Европе древнего человека, чьи предки, вероятно, пришли с востока — из регионов, где жили люди с Сунгиря и Костёнок.

Читать полностью »
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил более 100 колец Эйнштейна в космосе сегодня в 18:35
Учёные не могут поверить своим глазам: космос оказался полон гигантских линз Эйнштейна

Телескоп "Джеймс Уэбб" нашёл более сотни колец Эйнштейна — редких эффектов гравитационного линзирования, которые помогают рассматривать галактики первых эпох существования Вселенной.

Читать полностью »
На спутнике Юпитера Европа обнаружены следы аммиака в подледном океане сегодня в 18:13
Аммиак на Европе: это открытие может стать ключом к разгадке внеземной жизни

Учёные нашли на Европе следы аммиака — "природного антифриза", который делает подлёдный океан спутника Юпитера более устойчивым к замерзанию и повышает шансы на жизнь.

Читать полностью »
Теория стареющей Вселенной отменяет необходимость тёмной энергии и материи сегодня в 17:34
Силы природы слабеют: как стареющая Вселенная меняет наши представления

Физик Раджендра Гупта предложил теорию, способную отменить тёмную материю и энергию. Он считает, что Вселенная стареет, а её силы постепенно слабеют — создавая иллюзию невидимого вещества.

Читать полностью »
В древнем Китае кости умерших стали материалом сегодня в 17:11
Прощание с предками: как развитие городов изменило отношение древних китайцев к мёртвым

Учёные нашли 52 обработанные человеческие кости культуры Лянчжу. Оказалось, древние горожане изменили само отношение к смерти — тело стало материалом, а память — роскошью.

Читать полностью »
Поджелудочная железа меняет функции клеток из-за активности гена SMOC1 сегодня в 16:53
Поджелудочная железа восстала против нас: этот предательский ген, который вызывает диабет

Учёные из City of Hope нашли ген, заставляющий клетки поджелудочной железы менять свою роль — вместо инсулина они начинают повышать уровень сахара. Это открывает путь к новым видам терапии диабета.

Читать полностью »