量子科技大突破！科學家將原子疊加態生成速度提升萬倍

比利時列日大學研究團隊開發出一項革命性技術，能快速製造超冷原子的NOON態。這種量子態在精密測量與量子運算領域扮演關鍵角色，如今終於能在實驗室中實際應用。

長期以來，製造超冷原子的量子疊加態是科學界重大挑戰，現有方法速度過慢難以實用化。列日大學團隊巧妙結合幾何學與量子控制技術，成功大幅加速這個過程，為量子科技的實際應用開啟大門。

研究主導者、博士生Simon Dengis形容這項突破就像在超市推著滿載購物車時，找到最筆直順暢的路徑快速抵達收銀臺。只不過他們不是在超市，而是在量子物理的奇妙世界裡完成這項壯舉。

NOON態就像是薛丁格貓的微縮版，屬於量子疊加態的一種。這種特殊量子態對開發超高精度量子感測器或量子電腦至關重要。但過去製造這種狀態往往需要數十分鐘，遠超過實驗系統的壽命。

列日大學團隊創新地結合「反絕熱驅動」與「最佳測地線路徑」兩大概念，成功為原子開闢出平坦快速的道路。實驗室主任Peter Schlagheck興奮表示：「在某些情況下，我們將製程速度提升高達1萬倍，同時保持99%的精準度。原本需要10分鐘才能產生的量子態，現在只需0.1秒！」

這項突破讓科學家終於能實際製造超冷原子的NOON態，為量子測量學（時間、旋轉與重力等超高靈敏度測量）與量子資訊科技帶來嶄新前景。未來可望應用於量子陀螺儀、微型重力探測器等尖端儀器的開發。

這項研究完美展現理論與實驗如何相輔相成推動量子物理進步。透過整合數學概念、基礎物理與實驗可行性，列日大學團隊將原本僅存於理論的構想，轉化為明日科技的關鍵突破。

量子疊加態是量子系統（如原子、電子或光子）在未被觀測時能同時存在多種狀態的特性。最著名的例子就是薛丁格的貓：在開啟盒子前，貓同時處於生與死兩種狀態。NOON態正是這種疊加態的具體展現——所有原子同時存在於左側與右側的位能井中，直到測量瞬間才「決定」出現在哪一側。