打破纪录！中国科学家让薛定谔的猫活了23分钟

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文章摘要

中国科学技术大学（中科大）的研究团队在量子物理领域取得了重大突破，成功延长了薛定谔猫态的持续时间至23分钟，打破了之前仅几秒或几毫秒的记录。薛定谔的猫是一个描述量子叠加状态的思想实验，其中猫在未观察前既处于生也处于死的叠加状态。中科大团队的实验不仅延长了这种状态的持续时间，还展示了其在量子物理研究、磁力检测、探索新物理效应以及量子计算机内存稳定化方面的潜在应用。

实验中，研究者们通过非线性自旋旋转实现了薛定谔猫态，即原子自旋同时指向两个完全相反的方向。他们利用特定的激光束和精确的控制技术，成功制备出了173Yb原子的薛定谔猫态，并发现这种状态在无退相干子空间中对光晶格产生的非均匀张量光移具有免疫力，实现了长达1400秒的超长相干时间。

此外，研究团队还通过拉姆齐干涉测量展示了猫态对静态磁场的高灵敏度，达到了0.12nT的磁场测量灵敏度，接近海森堡极限的0.10nT，比标准量子极限提高了约1.8倍。这一成果不仅为高精度磁场测量提供了新工具，还为寻找永久电偶极矩、检验洛伦兹不变性以及探索超出标准模型的新物理现象开辟了新的研究方向。

该研究由中科大少年班学院院长卢征天教授和合肥国家实验室研究员夏添领衔，成果发表在《自然·光子学》杂志上。研究人员表示，这一长寿命薛定谔猫态的制备将为原子磁力计、量子信息纠错以及探索新物理等领域开辟新途径。