载流芯片上纳米钻石的磁悬浮与空间叠加

该研究团队提出了一种基于载流芯片的方案,用于利用内置氮空位(NV)中心缺陷的悬浮纳米金刚石生成空间量子叠加态。该方案具有高度通用性,旨在分别实现质量范围10⁻¹⁹ kg < m < 10⁻¹⁵ kg、叠加尺寸𝒪(10)μm < Δx < 𝒪(1)nm的空间量子态制备,制备时间t ≤ 0.1秒(具体取决于从抗磁阱中心发射的位置)。研究人员详细分析了两块平行芯片的协同作用:这些芯片能实现沿x轴的悬浮与空间量子叠加,同时在y方向与重力方向(z轴)形成强约束势阱。数值模拟表明,该方案可沿x轴构建一维空间叠加态,在此过程中粒子在z方向保持稳定悬浮,且对于高斯初始条件能实现y方向的有效运动约束。该工作为探索宏观薛定谔猫态制备及验证量子引力诱发质量纠缠(QGEM)协议,提供了基于抗磁悬浮纳米颗粒的桌面实验可行平台。
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提交arXiv: 2026-01-10 16:13

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