德國研究基金會（DFG）宣布將繼續(xù)為德國物理技術研究院（PTB）和萊布尼茲大學的“合作研究中心1227-設計量子物質(zhì)態(tài)”（DQ-mat）–計量應用和基礎物理測試的生產(chǎn)，操控和檢測”項目提供未來四年約920萬歐元的經(jīng)費支持。該項目第一階段開始于2016年7月1日，第二階段將于2024年6月31日結(jié)束。

在此項研究中，科學家們突破傳統(tǒng)物理學的限制，研究包括量子糾纏和疊加現(xiàn)象的量子力學世界。了解量子效應的原理為人們目前使用的激光器和導航系統(tǒng)等多種技術的發(fā)展鋪平了道路。

圖：PTB光晶格鐘在絕對零度以上幾毫開爾文的鍶原子放射云

目前，對單個原子或分子組成的量子系統(tǒng)的了解和操控已經(jīng)非常成熟?，F(xiàn)在，研究人員打算將研究范圍擴展到更大的交互系統(tǒng)。研究人員認為，研究多粒子效應能夠幫助研發(fā)原子鐘或原子干涉儀等量子傳感器，從而實現(xiàn)前所未有的精度和分辨率來測量加速度。研究人員還打算將多粒子效應的研究擴展到基礎物理測試的新領域，其中包括有關自然常數(shù)可能發(fā)生變化的問題和暗物質(zhì)尋找。

目前，第一階段的研究已經(jīng)奠定了重要基礎，研究人員將在接下來的四年中繼續(xù)開拓相關領域。他們用耦合光場測試了新傳感器，開發(fā)了新的冷卻程序以簡化量子模擬器，向著用離子構(gòu)建量子計算機的目標邁出了寶貴第一步。這些研究將有助于更好地理解新應用領域中的物理基礎。

此外，合作研究中心正通過名為“foeXlab”的課外學校實驗室項目對公眾進行量子物理學的科普。借助foeXlab，能夠為學校提供用于干涉測量的真正量子光態(tài)實驗站。foeXlab已成功融入德國漢諾威的教育領域，包括中學生實驗課程、希望獲得教學資質(zhì)的教師培訓和高校學生培訓。