科技部發布2017年度中國科學十大進展（組圖）【7】

　　7. 利用量子相變確定性制備出多粒子糾纏態

　　基於量子相變驅動的糾纏態生成

　　實現多粒子糾纏是量子物理實驗研究的一大追求。清華大學物理系尤力和鄭盟錕研究組，通過調控銣-87原子玻色-愛因斯坦凝聚體中的自旋混合過程，使其連續發生兩次量子相變，實現了包含約11000個原子的雙數態的確定性制備。通過直接觀測該糾纏態，他們表征其不同內態間原子數的差值的漲落低於經典極限10.7±0.6分貝，其集體自旋的歸一化長度為近似完美的0.99±0.01。這兩個指標反映該多體糾纏態可以提供超越標准量子極限約6分貝的相位測量靈敏度，以及至少910個的糾纏原子數——創造了目前能確定性制備的量子糾纏粒子數目的世界紀錄。

　　利用量子相變確定性制備多體糾纏態是一種嶄新的嘗試。由於連續量子相變點處有限系統的能隙很小，系統穿過相變點時會產生較大的激發。他們的研究顯示即使這種激發會發生，量子相變點兩邊迥異的多體能級結構依然能夠幫助制備出高品質的多粒子糾纏態。這一全新的理解和糾纏態制備方法為未來其它多粒子糾纏態的制備提供了一種思路。另外，雙數態的確定性制備為超越標准量子極限的測量科學與技術的實用化發展，比如實現海森堡極限精度的原子鐘和原子干涉儀等提供了一種可能。相關研究進展發表在2017年2月10日《科學》[Science, 355(6318):620—623]上。