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Phys. Rev. Lett.刊载南京大学物理系于扬教授课题组工作

已有 7147 次阅读 2009-4-14 15:53 |个人分类:未分类|系统分类:科研笔记

PHYSICAL REVIEW LETTERS 101(2008)157001刊载了我校物理学系于扬教授课题组与我校电子系、华南师大、美国University of Kansas等单位合作者的工作“Quantum Jumps between Macroscopic Quantum States of a Superconducting Qubit Coupled to a Microscopic Two-Level System”(超导量子比特和两能级耦合系统中宏观量子态间的量子跳跃)。
宏观世界和微观世界是否遵从同样的物理规律?这是国际物理学界一个长期争论不休的问题。于扬教授课题组最近的工作为这个问题的正面回答提供了新的实验证据。他们在宏观尺寸的超导器件中首次观测到量子跳跃。尽管这种量子态间的随机瞬间跳跃(称为量子跳跃)在原子等微观世界中时刻都在发生,但由于原子尺寸非常小,不能用肉眼观测,所以我们日常生活中无法感觉。在宏观物体中,由于是包含了很多原子的系统,这种量子跳跃被平均掉,即便是有某些宏观状态能被分离出来观测量子跳跃,宏观物体和外界环境的强烈的互作用也会破坏这种量子现象。
他们提出一种方案,把宏观物体(即一个超导量子器件)的某一个状态从其它自由度中分离出来,而且和外界环境很好的隔离,巧妙的构成观测量子跳跃所需要的三能级结构,在这个宏观器件的电流特性上观测到量子跳跃的重要特征。在应用方面,可以借助这种量子跳跃来研究固体器件中的亚稳结构,从而找到退相干机制,提高退相干时间。这种量子跳跃也提供了一种量子态的测量和耦合方式。

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1 刘晓东

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