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我国科学家实现纳米尺度量子多体纠缠探测
2025年12月18日 09:29:23
来源：化工仪器网 作者：杨 点击量：4784
中国科学技术大学教授王亚和北京师范大学副教授王评合作，在量子多体系统探测领域取得一项重要进展。
量子多体系统由大量相互作用的量子粒子组成，广泛存在于凝聚态物质、冷原子体系及分子系统中。这些系统内部存在复杂的“高阶量子关联”或“量子纠缠”，是理解超导、超流、拓扑物态等量子现象的关键。然而，这类关联通常难以直接测量，尤其是当系统处于纳米尺度时，传统探测手段往往面临分辨率不足或干扰系统本身状态的困境。
中国科学技术大学教授王亚和北京师范大学副教授王评合作，在量子多体系统探测领域取得一项重要进展。他们提出一种名为“多维关联压印”的创新方法，首次实现了对纳米尺度中高阶量子关联的高精度间接探测。
研究团队提出的“多维关联压印”方法，巧妙地将复杂系统内部的高阶量子关联信息“编码”到一个局域量子探针的噪声信号中。该探针仅与系统局部相互作用，通过测量探针噪声的多维关联特性，即可反推出原系统内部的多体纠缠信息。
这一方法的核心在于利用噪声而非直接信号作为信息载体。噪声中通常包含系统相互作用的统计信息，通过设计特定的耦合与测量协议，研究者成功将目标系统的关联特征“压印”至探针的噪声谱中，进而实现间接但高分辨率的探测。
研究团队通过理论建模与模拟验证了该方法的可行性，展示了其在纳米尺度系统中的应用潜力。该方法不仅避免了对被测系统的强干扰，还显著提高了探测的信噪比与空间分辨率，为在原子尺度上研究量子多体物理提供了全新工具。
相关成果Nanoscale Detection of Many-Body Entanglement via Multidimensional Correlation Imprinting于近日在线发表于《物理评论快报》。
参考来源：中国科学报
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