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突破:科学家首次展示反物质量子比特

来源: 特约评论发布时间: 2025年7月25日 09:09(上海时间)
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突破:科学家首次展示反物质量子比特

欧洲核子研究中心的BASE合作组成功地让一个反质子在量子自旋上下状态之间持续稳定地振荡了近一分钟,标志着反物质量子比特的诞生,为更精准地比较物质与反物质行为差异开辟新路径。

最近,欧洲核子研究中心(CERN)的BASE合作组取得了一项突破性的成果。他们首次成功地让一个反质子在量子“自旋上”和“自旋下”状态之间持续稳定地振荡了近一分钟。这一成就标志着首个反物质量子比特的诞生,是反物质研究领域的一次重大突破。

科学家们利用“相干量子跃迁光谱”技术,测量这些所谓“磁矩”翻转的方式。这项技术不仅在量子传感和量子信息处理中具有重要作用,也为检验自然界基本法则提供了精密工具。特别是电荷—宇称—时间(CPT)对称性,这种对称性规定,物质与反物质在所有物理行为上应完全一致。

然而,科学家观察到的宇宙却几乎完全由物质构成,这与理论存在明显矛盾。因此,研究人员非常渴望更深入地了解物质和反物质的行为差异。这项突破性的实验结果为这一目标提供了新的契机。

BASE合作组发言人斯特凡·乌尔默表示,这是人类首次实现反物质量子比特,为今后在单个物质和反物质粒子上开展更精准的相干光谱实验奠定了基础。最重要的是,这将使研究人员在未来实验中测量反质子磁矩的精度提高10至100倍。

这一成就不仅在科学界引起了广泛关注,也对量子计算和高精度测量等技术领域具有重要推动作用。随着进一步的研究和开发,人们可以期待在这些领域看到更多令人兴奋的突破和进展。

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