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據(jù)英國《新科學(xué)家》雜志網(wǎng)站近日?qǐng)?bào)道，美國洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家歷經(jīng)5年攻關(guān)，開發(fā)出一種基于中子散射的新技術(shù)，首次實(shí)現(xiàn)了對(duì)固體內(nèi)部潛藏量子糾纏的清晰、可靠測量。這一突破有望為量子技術(shù)與基礎(chǔ)物理學(xué)發(fā)展注入新動(dòng)能。相關(guān)論文已在美國科羅拉多州丹佛市舉辦的全球物理峰會(huì)上發(fā)表。

此次突破源于一種巧妙的中子探測方案。團(tuán)隊(duì)以中子束轟擊樣品，并精密記錄散射后的中子信號(hào)。早在上世紀(jì)50年代，科學(xué)家便已知曉，中子的散射特性可反推材料內(nèi)部量子態(tài)的排布規(guī)律和行為。團(tuán)隊(duì)用收集到的中子數(shù)據(jù)來計(jì)算量子費(fèi)舍爾信息（QFI），該數(shù)值可精準(zhǔn)推算出為使中子產(chǎn)生可觀測的響應(yīng)，材料內(nèi)部至少需有多少粒子處于糾纏狀態(tài)。

為驗(yàn)證該方法的可靠性，團(tuán)隊(duì)選取了多種磁性材料進(jìn)行測試，其中包括一種已被深入研究的鉀、銅、氟化合物晶體。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與該晶體的量子力學(xué)模擬結(jié)果比對(duì)顯示，兩者曲線高度吻合。

團(tuán)隊(duì)表示，盡管此前已有科學(xué)家嘗試將QFI等參數(shù)作為“量子糾纏的見證者”，但新方法首次將其轉(zhuǎn)化為一套清晰、可靠且普適的測量標(biāo)準(zhǔn)，這使研究者能廣泛探索各類物質(zhì)體系，其中不乏有望孕育未來量子器件的候選材料。此外，新方法既不依賴于完美的理論模型，也能從容應(yīng)對(duì)存在缺陷的實(shí)際樣品，在復(fù)雜環(huán)境中依然保持高精度。

未來，團(tuán)隊(duì)計(jì)劃將探測目標(biāo)瞄準(zhǔn)材料臨近“量子相變”的臨界區(qū)域，有望深入“無人區(qū)”，催生突破性的量子發(fā)現(xiàn)。