六個機械振蕩器實現集體量子態

科技日報訊（記者劉霞）在一項最新研究中，瑞士洛桑聯邦理工學院研究團隊成功讓6個機械振蕩器集體處于量子狀態。這項研究標志著量子技術向前邁出重要一步，為構建大規模量子系統奠定了基礎。相關論文發表于新一期《科學》雜志。

6個機械振蕩器被用于研究量子集體現象。

圖片來源：瑞士洛桑聯邦理工學院 

機械振蕩器廣泛應用在石英手表、手機和電信行業使用的激光器內，近年來更是成為量子研究領域的“寵兒”。通過將機械振蕩器與光子耦合，科學家能夠將其冷卻到量子基態，即量子力學所允許的最低能態。

團隊表示，在量子水平控制機械振蕩器，對于開發超精確的量子計算和傳感設備至關重要。然而，目前該領域大多數研究聚焦于單個振蕩器，精準控制其集體行為極具挑戰性。

在最新研究中，團隊使用了邊帶冷卻技術，將振蕩器的能量降低到量子基態。他們利用激光照射振蕩器，并通過精確調整激光頻率，使其略低于振蕩器的固有頻率，從而實現了邊帶冷卻。

在這一過程中，激光與振蕩器系統以獨特方式相互作用，“偷走”其能量。這對于觀察微妙的量子效應至關重要，因為它減少了熱振動，使系統接近靜止狀態。同時，通過增加微波腔和振蕩器之間的耦合，振蕩器系統從“各行其是”轉變為“步調一致”。

團隊強調，量子運動通常僅限于單個物體，但在最新實驗中，它跨越了整個振蕩器系統。最新研究為探索量子態開辟了新的可能性，也有望促進量子傳感技術的發展。