量子糾纏應該純粹發生於量子系統，但物理學家現在正透過實驗證實高階糾纏現象，從一塊指甲大小的宏觀固態材料發現至少 9 個粒子處於糾纏狀態的證據。
一隻貓能否既「死」又「活」？這道薛丁格經典問題幾乎和量子理論本身一樣古老，許多物理實驗試圖在越來越大的系統刻意製造這種疊加態。
但維也納工業大學教授 Silke Bühler-Paschen 團隊的做法不同——他們不試圖使整塊晶體進入 2 種狀態疊加，而是探討組成成分是否集體處於糾纏狀態；換句話說，實驗不是分析薛丁格的貓是死是活，而是像分析一座蟻丘：當蟻丘受到干擾，整個蟻群是否作為一個集體回應，而不是僅單隻螞蟻反應。
為偵測大型多體系統量子糾纏現象，團隊採用量子資訊理論明確定義的概念：量子費雪訊息（Quantum Fisher Information）。
Silke Bühler-Paschen 解釋，量子費雪訊息能衡量一個系統對擾動有多敏感，傳統量子實驗多在「少數粒子」系統（單原子、分子、光子）觀察量子效應，反響程度受限於個別粒子貢獻，但若系統內粒子存在糾纏，整體系統會大於各部分總和，透過測量系統對擾動的反應強度，就能推算材料糾纏程度。
接著團隊製造由鈰、鈀、矽構成的奇異金屬（strange metal）晶體，使用中子束轟擊以測量材料反應。一般來說，1 顆中子只會把能量傳遞給單一粒子，但實際觀測結果發現，這塊約 1 公分大的材料系統響應強度無法用「獨立粒子」模型說明，必須引入至少 9 個粒子集體糾纏才能合理解釋，成為宏觀固體觀測高階多體量子糾纏的直接證據。
團隊認為這可能是奇異金屬背後普遍物理機制，未來或可幫助開發高精度感測器、訊號放大器。
新論文發表在《自然物理學》（Nature Physics）期刊。
- Physicists measure quantum entanglement of quantum critical metal
- High degree of quantum entanglement detected for first time in centimeter-sized crystal of strange metal
- Scientists just found quantum entanglement in a crystal you can see with the naked eye
（首圖來源：pixabay）
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