谁问过/回答过“两个原子怎么知道对方在哪”？
2024-11-19 阅读 10
更新于 2024年11月21日
这是量子纠缠的另一种问法！
当两个原子具有相互依赖的自旋时，它们被认为是量子纠缠。这种纠缠意味着一个原子的行为对另一个原子有直接的影响，理论上说，即使它们相隔很远，这一点也应该是正确的。
在这种情况下，钛原子之间的距离略大于1纳米（百万分之一毫米），距离足够近，两个粒子可以相互作用，但足够远，研究小组的仪器也可以检测到这种相互作用。
主持该研究的是荷兰代尔夫特理工大学卡夫利纳米科学研究所的量子物理学家桑德·奥特，他表示：“主要发现是，我们已经能够观察到原子自旋在一段时间内的相互作用。”奥特进一步解释说，科学家之前已经能够测量各种原子自旋的强度，以及这种强度对原子能级的影响。但这项实验让他们能够观察到随着时间的推移这种相互作用。
实验物理学的一个很大希望是，有一天研究人员将能够随意模拟量子相互作用，按照他们认为合适的方式调整量子系统，并观察量子力学是如何发挥作用的。
实际上，研究人员在这次研究工作中做到了这一点，在一个原子中触发了特定的动作，并观察了隔壁原子的反应。
加州大学伯克利分校量子物理学家埃拉·拉赫曼没有参与这次研究，但他表示：“这是一个非常简单的‘量子模拟器’的非常好的演示。通过控制原子的位置，理论上我们可以建立一个晶格或任何我们想要研究其动力学的系统的复制品。”
研究小组之所以选择使用钛原子，是因为它们的自旋选择最少（向上或向下）。钛原子被绑在氧化镁表面，将它们固定在适当的位置以供检查。在接近真空的温度下（仅摄氏1度，或零下457.87华氏度）粘在表面上，物理学家可以在显微镜的尖端单独挑选出原子。
然后，他们可以通过用电脉冲击打一对原子中的一个原子来逆转原子的自旋，促使其邻居立即做出反应。物理学家桑德·奥特说，通过量子力学定律，这些反应是可以预测的。(如果你说“敲门”，你可以肯定下一个粒子会回答“谁在那里？”)。整个过程大约用了15纳秒，或者说是十亿分之一秒。
当然，还有其他方式可以解读量子世界。
