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瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH）的科學(xué)家已經(jīng)讓微小晶體同時(shí)處于兩個(gè)振蕩狀態(tài)的疊加態(tài)，創(chuàng)建了如今最重的“薛定諤的貓”。該研究結(jié)果日前發(fā)表在《科學(xué)》雜志上，有望催生更大、更穩(wěn)健的量子比特，并用于探測(cè)引力波或暗物質(zhì)等領(lǐng)域。

“薛定諤的貓”是奧地利著名物理學(xué)家埃德溫·薛定諤提出的一個(gè)思想實(shí)驗(yàn)，其中一只貓被圍在裝有少量鐳和氰化物的密閉容器里。由于放射性的鐳處于衰變和沒有衰變兩種狀態(tài)的疊加，貓就處于死/活兩種狀態(tài)的疊加，形成“薛定諤的貓”的概念。

在這項(xiàng)最新研究中，科學(xué)家使用振蕩晶體和一個(gè)超導(dǎo)電路創(chuàng)造出了一種新型“薛定諤的貓”。量子比特和晶體之間的聯(lián)系不再通過計(jì)數(shù)器和毒藥，而是通過一層壓電材料。振蕩時(shí)，晶體會(huì)改變形狀并產(chǎn)生電場(chǎng)，而該電場(chǎng)可以與量子比特的電場(chǎng)耦合，從而將量子比特的疊加態(tài)轉(zhuǎn)移給晶體。結(jié)果，這個(gè)重達(dá)16微克的晶體處于疊加態(tài)，成為目前為止最重的“薛定諤的貓”。

研究團(tuán)隊(duì)希望通過進(jìn)一步提高“薛定諤的貓”的質(zhì)量限制，更好地理解量子效應(yīng)在真實(shí)宏觀世界未被探測(cè)的原因，并為發(fā)展更大、更穩(wěn)健的量子比特奠定基礎(chǔ)。此外，這種疊加狀態(tài)的大質(zhì)量物體對(duì)外部噪聲極為敏感，也可用于精確測(cè)量引力波等微小擾動(dòng)或探測(cè)暗物質(zhì)等。

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