我國科學家讓“薛定諤的貓”活了20多分鐘！

來源：科技日報微信

11月7日，記者從中國科學技術大學獲悉，該校夏添、盧徵天、鄒長鈴等人一起合作，利用激光冷原子方法制備成基於自旋的薛定諤貓態，其壽命達到分鐘量級，有助於提升對自旋進動相位的測量靈敏度。相關成果日前發表在《自然·光子學》上。

研究過程中，研究團隊成功實現了一種具有超長相干時間的薛定諤貓態。研究人員利用光晶格囚禁自旋爲5/2的鐿-173原子，通過控制激光脈衝對原子誘導非線性光頻移，製備出由自旋投影爲+5/2與-5/2兩個態組成的疊加態。由於這兩個態的磁量子數相距最遠，所以它們的疊加態被稱爲薛定諤貓態。這種貓態具有增強的磁場靈敏性，同時在光晶格中感受到完全相同的光頻移，處於“無消相干子空間”中，從而對光晶格的強度噪聲和光斑形貌變化具有天然的免疫性。實驗結果表明，該貓態的相干時間突破了20分鐘。通過Ramsey干涉測量法，研究人員證實了接近海森堡極限的相位測量靈敏度。

研究人員表示，這一長壽命薛定諤貓態的製備，將爲原子磁力計、量子信息糾錯以及探索新物理等開闢出新途徑。

科技日報記者 吳長鋒