普通世界和量子領域之間的區別仍然模糊不清。隨著物體體積的增加，當它的運動冷卻到絕對零度而發生量子變換時，它的局部性就會加強。奧地利科學院（ÖAW）量子光學與量子資訊研究所（IQOQI）和因斯布魯克大學（University of Innsbruck）理論物理系的奧裡奧爾-羅梅羅-伊薩特（Oriol Romero-Isart）領導的研究人員提出了一個實驗方案。

在這個實驗中，光學懸浮奈米粒子冷卻到基態後，會在靜電力或磁力產生的非光學（”暗”）電位中演化。在暗電勢中的這種演變有望快速且可靠地產生宏觀量子疊加態。

一顆奈米級大小的玻璃珠在靜電力或磁力產生的位能中演化，進入宏觀量子疊加態。來源：Helene Hainzer

雷射能將奈米大小的玻璃球冷卻到運動基態。如果讓這種玻璃球單獨存在，在空氣分子的轟擊和入射光的散射下，玻璃球會迅速升溫並離開量子態，從而限制了量子控制。為了避免這種情況，研究人員建議讓玻璃球在黑暗中演化，關閉光線，僅由非均勻靜電力或磁力引導。這種演化速度不僅足以防止雜散氣體分子的加熱，還能解除極端局部化，並刻畫出明確的量子特性。

最近發表在《物理評論快報》上的論文也討論了這項建議如何規避這類實驗的實際挑戰。這些挑戰包括需要快速的實驗運行、盡量少使用雷射以避免退相干，以及快速重複相同粒子實驗運行的能力。這些考慮因素對於減輕低頻雜訊和其他系統誤差的影響至關重要。

這項建議已經與Q-Xtreme 的實驗合作夥伴進行了廣泛討論，Q-Xtreme 是由歐盟資助的ERC 協同資助計畫。

奧裡奧爾-羅梅羅-伊薩特的理論團隊說：”我們提出的方法與他們實驗室目前的發展相一致，他們應該很快就能在經典體系中用熱粒子測試我們的協議，這將非常有助於測量和最大限度地減少雷射關閉時的雜訊源。我們相信，雖然最終的量子實驗將不可避免地具有挑戰性，但它應該是可行的，因為它符合製備這些宏觀量子疊加態的所有必要標準。”

編譯來源：ScitechDaily