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芝加哥大学研究团队成功展示两个声波谐振器间高保真纠缠,挑战传统量子力学与经典物理学界限。实验利用超导量子比特生成并检测声子纠缠态,未来有望制造更复杂纠缠态,加入逻辑编码。

美国芝加哥大学研究团队成功展示了两个声波谐振器之间的高保真纠缠,标志着量子声学领域重大进展。相关论文发表在10日的《自然·通讯》杂志上。这一成果挑战了传统量子力学与经典物理学的界限。之前研究已证明可将非常小的物体纠缠在一起,如单个电子间实现纠缠。但芝加哥大学团队利用声波谐振器实现了更大尺度上的纠缠,发生在谐振器产生的“声子”之间。声子是纳米级机械振动,构成声音的最小量子单元,是数万亿个粒子共同运动的集体表现。研究团队开发了一种装置,核心组件为两个独立的表面声波谐振器,各自位于芯片上,配有机械支撑结构,与超导量子比特相连,用于生成并检测声子的纠缠态。实验证实,大型谐振器在保持物理分离的同时,仍能以高保真度实现量子纠缠。未来有望制造出更复杂的纠缠态,加入逻辑编码。