SCIENCE PHOTO LIBRARY/GETTY IMAGES利用被稱為糾纏的奇怪量子現(xiàn)象，愛(ài)因斯坦稱之為“遠(yuǎn)距離的幽靈行動(dòng)”，一項(xiàng)新的研究表明，科學(xué)家現(xiàn)在可以將多個(gè)量子傳感器聯(lián)網(wǎng)，形成一個(gè)統(tǒng)一的裝置。研究人員表示，這一發(fā)現(xiàn)可以改進(jìn)量子傳感器的多種應(yīng)用，例如幫助探測(cè)隱藏的地下資源和用于采礦和軍事的結(jié)構(gòu)。量子傳感器能夠以前所未有的靈敏度執(zhí)行探測(cè)思想磁場(chǎng)等任務(wù)。這些設(shè)備依賴于量子效應(yīng)，如糾纏，其中多個(gè)粒子基本上同步作用，而不管它們相距多遠(yuǎn)。量子效應(yīng)極易受到外界干擾，這是量子傳感器利用的一個(gè)事實(shí)，有助于檢測(cè)周圍環(huán)境中的微小干擾。正如量子傳感器可以非常詳細(xì)地探測(cè)世界的磁、熱和其他特征一樣，原子鐘也可以精確地測(cè)量時(shí)間。祖父鐘通過(guò)跟蹤擺動(dòng)的鐘擺來(lái)計(jì)時(shí)，而原子鐘則監(jiān)測(cè)原子的量子振動(dòng)。原子鐘是目前制造的最精確的鐘表，最好的原子鐘非常精確，基本上每3000億年就會(huì)損失一秒。現(xiàn)在，科學(xué)家們首次將原子糾纏在一起，用于聯(lián)網(wǎng)的量子傳感器，特別是智能手機(jī)中經(jīng)常出現(xiàn)的原子鐘和量子版本的加速度計(jì)。與不使用糾纏的設(shè)置相比，他們發(fā)現(xiàn)他們的時(shí)間讀數(shù)和加速度測(cè)量值分別精確3.5倍和1.2倍。這項(xiàng)新工作的一個(gè)潛在應(yīng)用是更好的加速計(jì)，用它來(lái)繪制地球引力場(chǎng)的強(qiáng)度。這項(xiàng)研究的資深作者、加州斯坦福大學(xué)的物理學(xué)家Mark Kasevich表示，重力測(cè)繪可以幫助分析隱藏在地下的特征，從探測(cè)地下水狀況到尋找暗物質(zhì)。Kasevich說(shuō)：“這項(xiàng)工作為未來(lái)實(shí)用的科學(xué)和技術(shù)傳感器提供了模板，這些傳感器將利用糾纏來(lái)提高精度?！?/span>在這項(xiàng)新的研究中，研究人員將銣原子困在一個(gè)空腔內(nèi)，并分成兩組，每組約10萬(wàn)個(gè)原子。這兩組原子分別被冷卻到絕對(duì)零度以上百萬(wàn)分之二十五度，位于兩個(gè)鏡子之間。科學(xué)家們使用微波脈沖來(lái)分析銣原子的行為，并將其用作原子鐘。他們還表明，對(duì)原子施加力可以使它們以可檢測(cè)的方式加速，從而證明了它們?nèi)绾斡糜诩铀俣葴y(cè)量。然后，研究人員讓光線通過(guò)每組原子在反射鏡之間來(lái)回反射。反彈的光線使原子糾纏在一起。這兩個(gè)糾纏的原子群的行為就像一個(gè)時(shí)鐘的兩個(gè)面，或者一個(gè)加速計(jì)的兩個(gè)讀數(shù)。對(duì)這些糾纏原子群的測(cè)量可以證明比從兩個(gè)單獨(dú)的同步裝置進(jìn)行的測(cè)量更精確。科學(xué)家們還表明，他們可以成功地糾纏多達(dá)四組原子，每組約有45000個(gè)原子。原子鐘是GPS（全球定位系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱）和其他GNSS（全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)）用來(lái)幫助用戶精確定位自己位置的精確定時(shí)信號(hào)的關(guān)鍵。然而，Kasevich警告說(shuō)，在這項(xiàng)新的糾纏研究中，“全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的應(yīng)用還有很長(zhǎng)的路要走”。這項(xiàng)新研究中的所有原子群最多相隔約20微米，約為人類頭發(fā)平均寬度的五分之一。Kasevich說(shuō)：“下一步是將糾纏網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的距離增加到米級(jí)距離，最終達(dá)到公里級(jí)或更長(zhǎng)。我認(rèn)為這是一個(gè)適度的技術(shù)挑戰(zhàn)，可以在未來(lái)幾年內(nèi)實(shí)現(xiàn)?！?/span>科學(xué)家們?cè)诮盏摹蹲匀弧冯s志上詳細(xì)介紹了他們的發(fā)現(xiàn)。來(lái)源：IEEE電氣電子工程師
*博客內(nèi)容為網(wǎng)友個(gè)人發(fā)布，僅代表博主個(gè)人觀點(diǎn)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系工作人員刪除。
linux操作系統(tǒng)文章專題:linux操作系統(tǒng)詳解（linux不再難懂）
模數(shù)轉(zhuǎn)換器相關(guān)文章:模數(shù)轉(zhuǎn)換器工作原理
波段開(kāi)關(guān)相關(guān)文章:波段開(kāi)關(guān)原理
鎖相環(huán)相關(guān)文章:鎖相環(huán)原理
加入技術(shù)交流群
