中國科學技術大學的研究團隊近日取得了重大突破，他們利用激光冷原子技術成功制備了基于自旋的薛定諤貓態，其壽命長達分鐘量級。這一成果將有望大幅提升自旋進動相位的測量靈敏度。
該研究由夏添、盧征天、鄒長鈴等人共同合作完成，相關論文已于11月1日在《自然?光子學》雜志上發表。研究團隊通過精心設計的實驗方案，成功實現了一種具有超長相干時間的薛定諤貓態。
在實驗過程中，研究人員利用光晶格囚禁了自旋為5/2的鐿-173原子，并通過精確控制激光脈沖對原子進行誘導，產生了非線性光頻移。這一步驟使得原子能夠形成由自旋投影為+5/2與-5/2兩個態所組成的疊加態，即薛定諤貓態。
這種特殊的貓態不僅增強了磁場的靈敏性，而且在光晶格中表現出了對強度噪聲和光斑形貌變化的天然免疫性。這一特性使得該貓態在實際應用中具有更高的穩定性和可靠性。
令人矚目的是，實驗結果顯示該貓態的相干時間突破了20分鐘大關。研究人員進一步利用Ramsey干涉測量法驗證了其相位測量靈敏度接近海森堡極限，這一成果無疑為量子測量領域的發展注入了新的活力。
研究團隊表示，此次長壽命薛定諤貓態的成功制備不僅為原子磁力計的研發提供了新的思路，還為量子信息糾錯技術以及新物理現象的探索開辟了廣闊的道路。
薛定諤貓作為量子力學中的一個著名思想實驗，長期以來一直引發著科學家們的深入思考。如今，中國科學技術大學的這一研究成果無疑為薛定諤貓態的實際應用邁出了重要的一步。
