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英国科学家实现分子间长时间量子纠缠，为量子技术发展带来突破
据科技日报北京1月15日报道，英国杜伦大学的研究人员利用先进的“魔法波长光镊”技术，在高度稳定的环境中成功实现了分子间的长时间量子纠缠，为量子计算、量子传感和基础物理学研究开辟了新的可能性。这一成果标志着利用分子构建复杂量子技术方面取得了重大进展。
量子纠缠是量子力学中一种奇特的现象，两个或多个粒子之间存在关联，即使相隔遥远距离，一个粒子的状态也会瞬间影响另一个粒子的状态。这种现象是量子计算等先进技术的基石。虽然科学家此前已在原子层面实现了量子纠缠，但在更复杂的分子层面实现并维持纠缠则是一项重大挑战，因为分子拥有更丰富的内在特性，如振动和旋转，这些特性在高级量子应用中具有潜在的巨大价值。
杜伦大学的研究团队通过精确控制的“魔法波长光镊”，创造了一个极其稳定的环境，使两个分子能够保持长达近一秒钟的量子纠缠状态。这表明对单个分子的操控能力达到了前所未有的高度。 研究人员强调，量子纠缠非常脆弱，但他们利用极微弱的相互作用成功实现了高保真度的纠缠，其保真度超过92%，并指出考虑可纠正的错误后，保真度甚至更高。 这种长时间稳定的分子纠缠对于需要长时间测量和存储量子信息的应用至关重要。
这项研究成果展现了分子在下一代量子技术中的巨大潜力。 长时间保持的分子纠缠可以用于构建更强大的量子计算机或更精确的量子传感器，帮助科学家理解复杂材料的量子特性。 此外，它还将促进量子传感中的精密测量、复杂量子材料的模拟，甚至可能催生新型量子计算模式。
更重要的是，这项研究为“量子存储器”——一种能够长时间存储量子信息的设备——的开发奠定了基础。量子存储器对于构建先进的量子网络至关重要。
