迅捷科技11月7日报道,中国科技大学的团队利用激光冷原子方法,制备成基于自旋的薛定谔猫态,具有超长相干时间,寿命达到了分钟量级。
据介绍,在量子精密测量中,自旋进动是测量磁场、惯性等物理现象的有效探头,也可用于探索超越标准模型的新物理。
在测量自旋进动时,高自旋薛定谔猫态具有明显的优势。然而,在实验中,应用CAT状态存在两个主要的技术挑战。一个是如何在高维量子空间中实现对么正变换的有效控制,另一个是如何保持足够长的量子相干时间。
这两个态的磁量子数相距最远,它们的叠加态称为薛定谔猫态。
这种猫态增强了磁场的敏感性,同时,它在光晶格中感受到完全相同的光学频移,并处于“无消相干的子空间”中,从而对光学晶格的强度噪声和光斑形状的变化具有天然的免疫力。
实验结果显示,该猫态的相干时间突破了20分钟,并证实了接近海森堡极限的相位测量灵敏度。
这一成果将有助于提高测量自旋进动相位的灵敏度,并为原子磁强计、量子信息纠错和探索新物理开辟新的途径。