糾纏是一種量子現(xiàn)象，其中兩個(gè)或多個(gè)粒子的屬性以某種方式相互關(guān)聯(lián)，人們無(wú)法單獨(dú)描述單個(gè)粒子的性質(zhì)，只能描述整體系統(tǒng)的性質(zhì)。粒子的糾纏最終決定了材料的性質(zhì)，但人們卻很難理解“糾纏”。據(jù)最新一期《自然》雜志報(bào)道，奧地利因斯布魯克大學(xué)和奧地利科學(xué)院量子光學(xué)和量子信息研究所研究人員開創(chuàng)了一種新方法，首次通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了量子場(chǎng)論的預(yù)測(cè)，該方法可顯著提高對(duì)量子材料中糾纏的研究和理解。 Th*}U&  
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為了描述大型量子系統(tǒng)并從中提取有關(guān)糾纏的信息，人們需要執(zhí)行不可能完成的大量測(cè)量工作。新開發(fā)的一種更有效的描述方法讓研究人員只需進(jìn)行極少的測(cè)量次數(shù)，就能從系統(tǒng)中提取糾纏信息。 Ak kF6d+  
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在一個(gè)有51個(gè)粒子的離子陷阱量子模擬器中，研究人員用粒子逐一模仿了一種真實(shí)材料，并在受控的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中對(duì)其進(jìn)行研究。在此過(guò)程中，研究人員首次見(jiàn)證了以前僅從理論上描述的效果。 vq+CW?*"  
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在量子材料中，粒子可或多或少地強(qiáng)烈糾纏。對(duì)強(qiáng)糾纏粒子的測(cè)量只能產(chǎn)生隨機(jī)結(jié)果。如果測(cè)量結(jié)果波動(dòng)很大，那么將這種現(xiàn)象稱為“熱”；如果某個(gè)結(jié)果的概率增加，那它就是一個(gè)“冷的”量子物體。只有對(duì)所有糾纏物體的測(cè)量才能揭示確切的狀態(tài)。在由非常多的粒子組成的系統(tǒng)中，測(cè)量的工作量大大增加。量子場(chǎng)論預(yù)測(cè)，一個(gè)由許多糾纏粒子組成的系統(tǒng)的子區(qū)域可以被分配一個(gè)溫度分布。這些分布可用來(lái)推導(dǎo)粒子的糾纏程度。 -1v9  
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在因斯布魯克大學(xué)的量子模擬器中，這些溫度分布是通過(guò)計(jì)算機(jī)和量子系統(tǒng)之間的反饋回路確定的，計(jì)算機(jī)不斷生成新的分布，并將它們與實(shí)驗(yàn)中的實(shí)際測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較。研究人員獲得的溫度分布圖顯示，與環(huán)境相互作用強(qiáng)烈的粒子是“熱的”，而相互作用很小的粒子是“冷的”。 5y\35kT'  
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這一研究完全符合人們的預(yù)期，即在粒子之間相互作用強(qiáng)烈的地方，糾纏尤其強(qiáng)烈。新方法為研究相關(guān)量子物質(zhì)中的大規(guī)模糾纏提供了強(qiáng)大的工具，也為使用現(xiàn)有量子模擬器來(lái)研究一類新的物理現(xiàn)象打開了大門。 Pc< "qy  
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