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根據(jù)《自然》雜志本周發(fā)表的研究，牛津大學的科學家首次展示了由兩個糾纏光學原子鐘組成的網(wǎng)絡，并展示了如何使用遠程時鐘之間的糾纏來提高其測量精度。

提高多原子鐘之間頻率比較的精度，有可能解鎖我們對各種自然現(xiàn)象的理解。例如，在測量基本常數(shù)的時空變化，對于使用原子鐘的頻率來測量兩個位置的高度的大地測量，甚至在尋找暗物質時，這都是必不可少的。

精度的基本極限

糾纏——一種量子現(xiàn)象，其中兩個或多個粒子連接在一起，以至于它們無法再獨立描述，即使在很遠的地方——是達到量子理論確定的精度基本極限的關鍵。雖然之前的實驗表明，同一系統(tǒng)中時鐘之間的糾纏可用于提高測量質量，但這是研究人員首次能夠在兩個單獨的遠程糾纏系統(tǒng)中的時鐘之間實現(xiàn)這一點。這一發(fā)展為上述應用鋪平了道路，在這些應用中，將不同位置的原子頻率與盡可能高的精度進行比較至關重要。

《自然》上發(fā)表的論文的作者之一Bethan Nichol表示：“由于牛津大學整個團隊多年的辛勤工作，他們的網(wǎng)絡設備只需按一下按鈕，就可以生產(chǎn)出高保真度和高速率的糾纏離子對。沒有這種能力，這種演示是不可能的?！?/p>

最先進的量子網(wǎng)絡

牛津團隊使用最先進的量子網(wǎng)絡來實現(xiàn)他們的結果。該網(wǎng)絡由牛津大學領導的由17所大學組成的財團英國量子計算和仿真（QCS）中心開發(fā)，專為量子計算和通信而設計，而不是為量子增強計量學而設計，但研究人員的工作證明了此類系統(tǒng)的多功能性。實驗中使用的兩個時鐘相距只有2米，但原則上，這些網(wǎng)絡可以擴展到更大的距離。

“雖然他們的結果在很大程度上是原則證明，而且他們實現(xiàn)的絕對精度比技術水平低幾個數(shù)量級，但研究團隊希望這里展示的技術有朝一日可能會改善最先進的系統(tǒng)?！闭撐牡牧硪晃蛔髡逺aghavendra Srinivas表示：在某個時候，需要糾纏，因為它為量子理論允許的終極精度提供了一條路徑。

牛津大學團隊負責該實驗的David Lucas教授表示：“他們的實驗顯示了量子網(wǎng)絡對計量學的重要性，并將其應用于基礎物理學以及更知名的量子密碼學和量子計算領域?！?/p>

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