中国科学家制备长寿命薛定谔猫态：突破20分钟相干时间，开辟新物理探索途径

【ITBEAR】中国科学技术大学的研究团队近日取得了重大突破，他们利用激光冷原子技术成功制备了基于自旋的薛定谔猫态，其寿命长达分钟量级。这一成果将有望大幅提升自旋进动相位的测量灵敏度。

该研究由夏添、卢征天、邹长铃等人共同合作完成，相关论文已于11月1日在《自然・光子学》杂志上发表。研究团队通过精心设计的实验方案，成功实现了一种具有超长相干时间的薛定谔猫态。

在实验过程中，研究人员利用光晶格囚禁了自旋为5/2的镱-173原子，并通过精确控制激光脉冲对原子进行诱导，产生了非线性光频移。这一步骤使得原子能够形成由自旋投影为+5/2与-5/2两个态所组成的叠加态，即薛定谔猫态。

这种特殊的猫态不仅增强了磁场的灵敏性，而且在光晶格中表现出了对强度噪声和光斑形貌变化的天然免疫性。这一特性使得该猫态在实际应用中具有更高的稳定性和可靠性。

令人瞩目的是，实验结果显示该猫态的相干时间突破了20分钟大关。研究人员进一步利用Ramsey干涉测量法验证了其相位测量灵敏度接近海森堡极限，这一成果无疑为量子测量领域的发展注入了新的活力。

研究团队表示，此次长寿命薛定谔猫态的成功制备不仅为原子磁力计的研发提供了新的思路，还为量子信息纠错技术以及新物理现象的探索开辟了广阔的道路。

薛定谔猫作为量子力学中的一个著名思想实验，长期以来一直引发着科学家们的深入思考。如今，中国科学技术大学的这一研究成果无疑为薛定谔猫态的实际应用迈出了重要的一步。