科学家成功打造“热薛定谔猫态”奇迹

科学家取得重大突破，在接近1.8开尔文的相对高温下成功创造出“热薛定谔猫态”，相关研究成果已发表在《科学进展》杂志上。这项研究挑战了量子现象只能在极低温下存在的传统认知，首次在热激发态下利用超导量子比特制备出宏观量子叠加态，证明量子干涉现象即使在高温、非理想条件下也能持续存在。此项成果为量子技术的应用拓展，特别是常温量子传感器和混合量子系统的研发，奠定了坚实的理论基础，有望突破量子技术发展中的温度瓶颈。

量子叠加态，即量子对象同时存在于两种矛盾状态的现象，如同薛定谔猫的“既生又死”。 奥地利因斯布鲁克大学和西班牙巴塞罗那光子科学研究所的科研人员近期取得突破性进展，成功在接近1.8开尔文的相对较高温度下，创造出“热薛定谔猫态”，相关成果发表在《科学进展》杂志上。

此前的量子实验通常需要将系统冷却至能量最低的基态以观察量子效应。 然而，该团队负责人基希迈尔指出，薛定谔猫思想实验中，猫本身处于热态（“活着的”状态）。 他们大胆尝试从热激发态（高能态）出发，利用超导量子比特，在微波谐振器中成功制备出“热薛定谔猫态”，实验温度比谐振腔环境温度高出60倍。

这项研究颠覆了传统认知，证明量子现象并非只能在极低温环境下存在，即使在相对高温、非理想条件下也能观察和利用。 研究团队采用了两种经过改进的协议，成功在高温下产生了明显的量子干涉现象，证实了量子干涉在高温下的持续性。

团队成员托马斯·阿格雷尼乌斯强调，温度并非量子效应的绝对限制因素，只要系统具备必要的相互作用，量子干涉就能持续存在。

这一里程碑式成果为量子技术发展带来了新的机遇，扩展了量子技术的应用范围，并为常温量子传感器、通信协议以及混合量子系统的研发提供了坚实的理论基础。 未来，温度不再是量子技术发展的瓶颈。

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