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6個機械振蕩器被用于研究量子集體現(xiàn)象,。圖片來源：瑞士洛桑聯(lián)邦理工學院

在一項最新研究中,，瑞士洛桑聯(lián)邦理工學院研究團隊成功讓6個機械振蕩器集體處于量子狀態(tài)。這項研究標志著量子技術向前邁出重要一步,，為構建大規(guī)模量子系統(tǒng)奠定了基礎,。相關論文發(fā)表于新一期《科學》雜志。

機械振蕩器廣泛應用在石英手表,、手機和電信行業(yè)使用的激光器內(nèi),，近年來更是成為量子研究領域的“寵兒”。通過將機械振蕩器與光子耦合,，科學家能夠?qū)⑵淅鋮s到量子基態(tài),，即量子力學所允許的最低能態(tài),。

團隊表示，在量子水平控制機械振蕩器,，對于開發(fā)超精確的量子計算和傳感設備至關重要,。然而，目前該領域大多數(shù)研究聚焦于單個振蕩器,，精準控制其集體行為極具挑戰(zhàn)性,。

在最新研究中，團隊使用了邊帶冷卻技術,，將振蕩器的能量降低到量子基態(tài),。他們利用激光照射振蕩器，并通過精確調(diào)整激光頻率,，使其略低于振蕩器的固有頻率,，從而實現(xiàn)了邊帶冷卻。

在這一過程中,，激光與振蕩器系統(tǒng)以獨特方式相互作用，“偷走”其能量,。這對于觀察微妙的量子效應至關重要,，因為它減少了熱振動，使系統(tǒng)接近靜止狀態(tài),。同時,，通過增加微波腔和振蕩器之間的耦合，振蕩器系統(tǒng)從“各行其是”轉(zhuǎn)變?yōu)椤安秸{(diào)一致”,。

團隊強調(diào),，量子運動通常僅限于單個物體，但在最新實驗中,，它跨越了整個振蕩器系統(tǒng),。最新研究為探索量子態(tài)開辟了新的可能性，也有望促進量子傳感技術的發(fā)展,。