Вчені USTC створили стан «Кота Шредінгера» з рекордним часом життя, відкриваючи нові можливості для квантової метрології та обчислень Дослідники з Університету науки і технологій Китаю (USTC) під керівництвом професора Чжентяна Лу та дослідника Тяня Ся досягли прориву у квантовій фізиці. Їм вдалося створити квантовий стан з часом життя у масштабі хвилин, використовуючи оптично захоплені холодні атоми. Це відкриття значно підвищує чутливість вимірювань у квантовій метрології. Результати дослідження були опубліковані у Nature Photonics. Чому це важливо для квантових технологій? У квантовій метрології спін частинок використовується для вимірювання магнітних полів, інерції та інших фізичних явищ. Він також може допомогти у виявленні нової фізики за межами Стандартної моделі. Стан «Кота Шредінгера» з високим спіновим квантовим числом, що є суперпозицією двох протилежних спінових станів, забезпечує високу точність вимірювань. Переваги високоспінових станів: Покращене розділення сигналів за рахунок збільшення частоти прецесії спіну. Стійкість до певних екологічних шумів, що знижує похибку вимірювань. Підвищення точності фазових вимірювань до межі Гайзенберга. Як вченим вдалося досягти рекордного часу когерентності? Спіни 173 атомів Yb утворюють стан кота Шредінгера в одновимірній оптичній решітці Команда використала атоми 173Yb зі спіном 5/2, які були поміщені в одно-вимірну оптичну ґратку. Керуючи лазерними імпульсами, дослідники індукували нелінійні світлові зсуви у базових станах атомів, що дозволило створити суперпозицію двох спінових проєкцій: +5/2 та -5/2. Головні досягнення: Отриманий стан має рекордний час когерентності понад 20 хвилин. Завдяки використанню інтерферометрії Рамзі, чутливість фазових вимірювань наблизилася до межі Гайзенберга. Стан перебуває у бездефазному підпросторі, що робить його стійким до шумів інтенсивності та просторових варіацій оптичної ґратки. Перспективи дослідження Це відкриття відкриває нові горизонти у квантовій метрології, атомній магнітометрії та квантових обчисленнях. Крім того, воно може сприяти пошуку фізичних явищ за межами Стандартної моделі.