量子もつれが巨視的スケールで直接観察された: ScienceAlert

量子もつれは、遠く離れていても、2つの粒子またはオブジェクトを一緒に結び付けることです。 各属性は古典物理学の規則では不可能な方法でリンクされています。

アインシュタインが」遠くから不気味な行動しかし、その奇妙さは科学者にとってとても魅力的です。 2021年の研究量子 緑菜 一般に、絡み合いに関連する亜原子粒子よりもはるかに大きい規模の巨視的スケールで直接観察され記録されている。

関連する寸法は、我々の観点から見ると、依然として非常に小さい。 2つの小さなアルミニウムドラムが人の髪の幅の5分の1に相当します。 しかし、量子物理学の分野では絶対に巨大です。

「2つのドラムの位置と運動量データを独立して分析すると、それぞれ熱く見えます。」 物理学者ジョン・テウフェルが言った。昨年の米国NIST（National Institute of Standards and Technology）の。

「しかし、それらを一緒に見ると、ドラムのランダムな動きのように見える 量子もつれ」

巨視的な物体では、量子もつれが起こり得ないという言葉はありませんが、それ以前は、その効果がより大きな規模で目立たない、または巨視的な規模が異なるルールセットによって支配されると考えられていました。

最近の研究によるとそうではないそうです。 実際には同じ量子規則がここにも適用され、実際にも見ることができます。 研究者はマイクロ波光子を使用して小さなドラム膜を振動させ、位置と速度の両方で同期したままにしました。

量子状態の一般的な問題である外部干渉を防ぐために、極低温に冷却されたエンクロージャ内でドラムを冷却、絡み合い、別々の段階で測定しました。 ドラムの状態は、レーダーと同様に動作する反射マイクロ波フィールドにエンコードされます。

以前の研究では巨視的な量子もつれについても報告していましたが、2021年の研究ではさらに進んでいます。 必要なすべての測定値が推論されるのではなく記録され、もつれが決定論的でランダムではない方法で生成されました。

中 関連しているが、別々の一連の実験量子もつれの状態で巨視的なドラム（または発振器）で作業している研究者たちは、同時に2つのドラムヘッドの位置と運動量を測定することができる方法を示しました。

「私たちの仕事では、ドラムヘッドは集団量子運動を表します」 物理学者のロル・メルシエ・デ・ルフィネが語った。、フィンランドのアルト大学で。 「ドラムは互いに反対の位相で振動するため、その一方が振動周期の終わり位置にあるとき、もう一方は同時に反対の位置にあります。」

「このような状況では、2つのドラムを1つの量子力学的実体として扱うことで、ドラム運動の量子不確実性が相殺されます.」

この見出しニュースを作るのは ハイゼンベルクの不確定性原理 – 位置と運動量を同時に完全に測定できないという考え。 原理は2つの測定のうちの1つを記録することです クォンタムバックアクション。

巨視的な量子もつれを証明する他の研究を支持するだけでなく、この特定の研究は量子インバースを避けるためにもつれを使用します。 本質的に、古典物理学（不確実性原理が適用される場所）と量子物理学（今はそうではない場所）との境界を調べます。 しない）。

両研究の潜在的な将来のアプリケーションの一つは、量子ネットワークにあります。 つまり、次世代通信ネットワークに電力を供給できるように、巨視的な規模で物体を操作して絡み合うことができる。

研究に参加していない物理学者Hoi-Kwan LauとAashish Clerkは、「実用的なアプリケーションとは別に、この実験は巨視的領域実験が明らかに量子現象の観察をどれだけ遠くまで引き出すことができるかを説明しています。 当時発表された研究に関するコメント。

両方 最初 そして 秒 研究はに発表されました 科学。

この記事のバージョンは2021年5月に最初に公開されました。