在量子力学领域，科学家长期以来一直面临一个挑战：在室温下观测和控制量子现象，尤其是在大尺度上。然而，近日瑞士洛桑联邦理工学院的科学家们迎来了一项重大突破，成功开发出一种超低噪声系统，实现了在室温下的量子"光学压缩"。这一开创性研究不仅有望拓宽我们对量子态的理解，还为室温量子技术的应用提供了全新的可能性。相关论文已发表于最新一期《自然》杂志。
通常情况下，科学家更容易在接近绝对零度的环境中检测到量子效应，但这一极低温度的要求却限制了量子技术的实际应用。这一挑战一直束缚着量子科学的发展。
在这项最新的研究中，科研团队构建了一个超低噪声光学机械系统，这是一种集成了光学和机械运动的装置。该系统使科学家能够以高精度研究和操纵光如何影响物体的运动。在室温下，主要问题是热噪声，它会扰乱微妙的量子动力学。为了最大程度减少这种干扰，研究人员采用了特制的反射镜——腔镜，它能够在有限的空间内反射光线，有效地"捕获"光并增强其与系统中机械元件的相互作用。
该系统的另一个关键组件是一个直径为4毫米的鼓状装置，即机械振荡器。这个设计巧妙的装置在尺寸上相对较大，有助于隔离环境噪声，使科学家能够在室温下探测微妙的量子现象。这一创新设计的机械振荡器成为室温下实现量子"光学压缩"的关键。
研究团队成功地在不需要极低温度的情况下，对宏观系统中的量子现象进行了有效的控制和观察。这一成就为量子光学机械系统在宏观尺度上展开量子测量和量子力学实验提供了崭新的可能性。
研究人员充满信心地表示，他们新开发的系统有望催生新型混合量子系统。在这样的系统中，机械振荡器可以与不同的物体，如被捕获的原子云，发生强烈的相互作用。这为未来量子技术的发展打开了一扇全新的大门。
