瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院(蘇黎世)的研究團隊在量子傳感領(lǐng)域取得重要突破,通過激光懸浮技術(shù)成功觀測到納米玻璃球在室溫環(huán)境下的量子振動,為開發(fā)高精度量子傳感器奠定了實驗基礎(chǔ)。 研究團隊采用光學(xué)鑷子技術(shù),將三個直徑僅為人類頭發(fā)十分之一的玻璃納米球懸浮于真空環(huán)境中。通過精確控制的偏振激光場,研究人員不僅抵消了重力影響,還成功將系統(tǒng)干擾降至最低。令人矚目的是,該納米團簇表現(xiàn)出顯著的量子特性:其微弱的旋轉(zhuǎn)振動頻率高達每秒百萬次,振幅僅為千分之幾度,完美印證了量子力學(xué)預(yù)言的“零點漲落”現(xiàn)象。 實驗數(shù)據(jù)顯示,該系統(tǒng)實現(xiàn)了92%的量子純度,這意味著絕大部分運動都源于量子效應(yīng)。這一成就的突破性在于:首次在室溫條件下實現(xiàn)了對微米尺度物體的高精度量子測量,擺脫了傳統(tǒng)量子實驗對極低溫環(huán)境的依賴。 與常規(guī)量子實驗通常研究單個原子或小分子不同,該納米團簇由數(shù)億個原子組成,為研究宏觀物體的量子行為提供了理想平臺。這種尺寸優(yōu)勢使其在未來的量子技術(shù)應(yīng)用中更具實用價值。 這一成果為量子技術(shù)應(yīng)用開辟了新途徑。高純度量子系統(tǒng)可用于研究引力與量子力學(xué)的關(guān)系,或開發(fā)探測氣體分子和基本粒子的超靈敏傳感器。在更遠未來,此類技術(shù)可能革新醫(yī)學(xué)成像,在強背景噪聲中提取微弱信號,或開發(fā)不依賴衛(wèi)星的導(dǎo)航系統(tǒng)。 該技術(shù)方案的優(yōu)勢在于系統(tǒng)相對簡單、成本可控,且無需復(fù)雜的冷卻裝置,為量子技術(shù)的實用化開辟了更便捷的路徑。 --《賽特科技日報》網(wǎng)站(https://scitechdaily.com) |