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“分裂”声子显现球盟会官网入口特性

发布时间:2023-06-12 来源:科技日报

日前,美国芝加哥大学普利兹克分子工程学院(PME)安德鲁·克莱兰教授领导的团队使用了一种名为声学分束器的设备来“分裂”声子,从而展示了它们的球盟会官网入口性质。他们证明了分束器可用来诱导一个声子的特殊球盟会官网入口叠加态,并进一步在两个声子之间产生干涉。这一成果发表在最新一期《科学》杂志上,迈出了创造新型球盟会官网入口计算机的关键第一步。

当人们听到连续不断的音乐,实际上是被称为声子的微小球盟会官网入口粒子包在传输。球盟会官网入口力学定律认为,球盟会官网入口粒子不能分裂,但PME研究人员正在探索分裂声子会发生什么。

在这一实验中,研究人员使用的声子的音高大约是人耳所能听到的音高的100万倍。为了展示这些声子的球盟会官网入口能力,该团队创造了一种分束器,可将一束声音一分为二,发射一半,并将另一半反射回其源头。

球盟会官网入口物理学认为,单个声子是不可分割的。因此,当团队向分束器发送单个声子时,它非但没有分裂,反而进入了球盟会官网入口叠加,即声子同时被反射和传输的状态。观察(测量)声子会导致该球盟会官网入口态坍缩为两种输出之一。

该团队找到了一种方法,通过在两个球盟会官网入口比特中捕获声子来维持这种叠加态。实际上只有一个球盟会官网入口比特捕获了声子,但研究人员在测量后才能分辨出是哪个球盟会官网入口比特:换句话说,球盟会官网入口叠加从声子转移到两个球盟会官网入口比特。

研究人员测量了这种两个球盟会官网入口比特的叠加,获得了分束器能创造球盟会官网入口纠缠态的黄金标准的证据。

在另一项实验中,该团队利用声子展示了被称为洪-欧-曼德尔效应的基本球盟会官网入口效应,虽然球盟会官网入口比特一次只能捕获一个声子,但放置在相反方向的球盟会官网入口比特永远“听不到”声子,这证明了两个声子是朝同一个方向移动的。这种现象称为双声子干涉。

双声子干涉实验的成功是证明声子等同于光子的最后一步,这表示他们拥有了建造线性机械球盟会官网入口计算机所需的技术,意味着声子将可能成为混合球盟会官网入口计算机的一部分。

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