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物理學家提出新方案來控制奈米粒子的量子狀態

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黃文滔｜特約編輯 (臺灣大學化學系碩士)

巨觀物體的量子行為是量子物理學裡的一項熱門研究課題，其中奈米粒子是非常有潛力的研究對象，在量子光學、量子計算等應用上都有可觀的影響力。近日有歐洲研究團隊提出利用雷射對奈米粒子的量子狀態進行控制的方案。研究指出，對於冷卻到極低溫的奈米粒子，可以透過有規律地調控外加雷射場來控制其量子態的非定域化(delocalization)程度，且能在奈米粒子間有交互作用的情況下增強其量子糾纏。此研究除了是巨觀量子性質研究的一項重要突破，也展現出利用奈米粒子的量子態極易受外界擾動所影響此一特性，有望對微弱的作用力進行高靈敏度的測量。

量子糾纏藝術圖
量子糾纏藝術圖
作者: Matthias Weinberger; 圖片來源: https://www.flickr.com/photos/51035610542@N01/58525360
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資料來源

  1. University of Innsbruck (2021, Aug 26). Quantum Nanoparticles: Pulled and Compressed. SciTechDaily. https://scitechdaily.com/quantum-nanoparticles-pulled-and-compressed/
  2. Weiss, T., Roda-Llordes, M., Torrontegui, E., Aspelmeyer, M., & Romero-Isart, O. (2021). Large Quantum Delocalization of a Levitated Nanoparticle using Optimal Control: Applications for Force Sensing and Entangling via Weak Forces. Physical Review Letters, 127(2), 023601. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.023601

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