JILA的一个研究小组首次成功地将量子力学中两个"最诡异"的特征结合起来，以制造一个更好的量子传感器：原子之间的纠缠和原子的脱焦。JILA是一个由美国国家标准与技术研究所(NIST)和科罗拉多大学博尔德分校运营的物理科学研究机构。
干涉器内的纠缠原子的效果图
科学家们首次成功地将量子力学中两个"最诡异"的特征结合起来，以制造更好的量子传感器：原子之间的纠缠和原子的脱焦。这一成就是由JILA和NIST研究员詹姆斯·K·汤普森的研究团队完成的。
爱因斯坦最初把纠缠称为创造远距离的幽灵行动--量子力学的奇怪效应，即一个原子发生的事情会以某种方式影响位于其他地方的另一个原子。纠缠是设想中的量子计算机、量子模拟器和未来的量子传感器的核心所在。量子力学的第二个相当诡异的方面是脱域，即一个原子可以同时出现在一个以上的地方。
正如10月19日发表在《自然》杂志上的论文所描述的那样，汤普森小组将纠缠和脱域的诡异性结合起来，实现了一个物质波干涉仪，它能够以超过标准量子极限(在量子水平上对实验测量精度的限制)的精度感知加速度。未来的量子传感器将能够提供更精确的导航，探索所需的自然资源，更精确地确定基本常数，如精细结构和引力常数，更精确地寻找暗物质，甚至可能有一天探测到引力波。
纠缠的产生
要使两个物体纠缠在一起，通常必须使它们非常、非常接近对方，以便它们能够相互作用。汤普森小组已经学会了如何将数千到数百万个原子纠缠在一起，即使它们相隔数毫米或更远。他们通过使用在镜子(称为光腔)之间跳动的光来实现这一目标，允许信息在原子之间跳跃，并将它们编织成纠缠状态。利用这种独特的基于光的方法，他们已经创造并观察到在任何系统中产生的一些最高度的纠缠状态，无论是原子、光子还是固态。
利用这种技术，该小组设计了两种不同的实验方法，他们在最近的工作中都利用了这两种方法。在第一种方法中称为量子非破坏性测量，他们对与原子相关的量子噪声进行预先测量，并简单地从最终测量中减去量子噪声。在第二种方法中，注入空腔的光使原子发生单轴扭转，在这个过程中，每个原子的量子噪声与所有其他原子的量子噪声相关联，以便它们可以一起"合谋"变得更安静。
汤普森说："这些原子有点像孩子们在互相嘘寒问暖，以便他们能听到老师答应他们的聚会，但在这里是纠缠在做嘘寒问暖。
