科技日报记者 张佳欣

美国加州理工学院团队于最新一期《科学》杂志上陈诉称，初次于超冷原子系统中实现了“超纠缠”态。这一冲破性结果标记着人类对于这些原子的量子特征实现了史无前例的节制，或者为量子计较以和旨于摸索物理学基本问题的量子模仿斥地新路径。

自20世纪90年月以来，研究职员一直于努力使用激光及电磁力使原子到达超冷状况，但于这些试验中，仍有一些原子相对于较热，或者者因为试验中的微小缺陷而接收了极少量热量。

这次，团队经由过程激光构建的“光镊”技能，不单乐成冷却了中性锶原子阵列至靠近绝对于零度的状况，还有初次将原子的运动状况也纳入量子信息编码之中，将已往被视为噪声的热运动改变为资源。

团队先使用39束特定波长的激光光束（即光镊），对于一个个原子举行光学操控及冷却，经由过程精准检测及自动改正温度稍高的原子，使99%的原子到达“极冷”状况。这类立异性要领甚至优在现有开始进的激光冷却技能。

随后，他们将这些处在极冷状况的原子引发为近似钟摆振荡的运动状况，其振幅约为100纳米，并进一步将原子的两个振荡状况叠加形成量子“叠加态”。就像一个孩子于秋千上同时接管两位家长从相反标的目的的推力，虽于宏不雅世界中没法实现，但于量子标准却能成为实际。

于此基础上，团队将这些“摇晃”的原子两两纠缠，不仅使它们的运动状况连结同步，还有同步了它们的内部电子能级状况，即“超纠缠”态。

于基本纠缠态中，纵然两个粒子相隔甚远，它们仍连结联系关系。而于“超纠缠”态中，一对于粒子的两个特征也彼此联系关系。假如说基本纠缠态是两个远隔千里的伴侣于统一天点了一样的奶茶，那末“超纠缠”态就像是他们不仅奶茶口胃一致，连甜度及冰块的选择也主动匹配。

这是科学界初次于有质量的粒子（如中性原子或者离子）中实现“超纠缠”态，此前该征象仅于无质量的光子中患上以实现。该结果不仅晋升了每一个原子所能承载的量子信息量，也为更紧凑、更高效的量子计较及量子存储奠基了基础。