量子物理实验进展 - 奥地利和德国科研人员利用约7000个钠原子创造了迄今最大的量子叠加态 其宏观度也是最大的薛定谔猫态 [1] - 实验在约零下196摄氏度的超高真空环境中进行 生成的钠原子簇直径约为8纳米 其叠加的两个位置间距为133纳米 是原子簇直径的10多倍 [2] - 此前曾有研究使16微克的晶体处于薛定谔猫态 质量更大但位置间距小 因此宏观度低于本次实验 [2] 科学意义与应用前景 - 该成果有助于探索微观与宏观尺度的界限 并理解量子系统失去量子特性（退相干）的过程 即薛定谔猫态坍缩为确定态的过程 [2] - 研究对量子计算机研发具有重要意义 因为量子计算机需要大量量子比特长时间维持相干叠加态以进行有效计算 [2] - 相关研究成果已发表在《自然》杂志上 [3]

量子物理实验进展 - 奥地利和德国科研人员利用约7000个钠原子创造了迄今最大的量子叠加态 其宏观度也是最大的薛定谔猫态 [1] - 实验中钠原子簇的直径约为8纳米 其叠加的两个位置之间距离为133纳米 达到原子簇直径的10多倍 [2] - 此前曾有研究使16微克的晶体处于薛定谔猫态 质量更大但位置间距小 因此宏观度低于本次实验 [2] 科学意义与应用前景 - 该成果有助于探索微观与宏观尺度之间的界限 并理解量子系统失去相干性（退相干）的过程 [2] - 研究对量子计算机研发具有重要意义 因为量子计算机需要众多量子比特长时间维持相干叠加态以进行有效计算 [2] - 相关研究成果已发表在《自然》杂志上 [3]

研究核心突破 - 奥地利维也纳大学研究团队在《自然》杂志发表研究，首次将尺寸接近病毒的金属纳米团簇置于空间分离明显的量子叠加态中，创造了有史以来最大的叠加态 [1] - 该成果为探究量子世界与经典世界的边界提供了新依据，也对量子计算、量子精密测量等前沿技术具有启示意义 [1] 实验背景与原理 - 研究旨在探索宏观尺度下量子叠加态的可能性，挑战由环境干扰（“退相干”）导致的量子与经典世界界限 [1] - 实验基于薛定谔“猫”思想实验的原理，试图验证量子力学是否适用于更大尺度的物体 [1] 实验对象与设计 - 实验制备了由超过7000个钠原子组成、直径约8纳米的金属团簇，其质量和尺度已接近部分病毒颗粒 [1] - 通过精密干涉实验，使这些团簇同时处于相距约133纳米的不同空间位置，形成量子叠加态，空间分离距离约为颗粒自身尺寸的16倍 [1][2] 实验方法与验证 - 实验在超高真空和低温条件下，采用由三组激光光栅构成的干涉仪装置进行 [2] - 钠纳米颗粒通过狭缝后表现出波动性，其“物质波”相互干涉形成清晰的“干涉图样”，该信号被用于确认纳米颗粒处于量子叠加状态 [2] 实验结果与指标 - 实验结果显示，每个纳米颗粒如同在空间中展开的“概率云”，表明在此尺度上量子力学依然能准确描述物体行为 [2] - 使用“宏观性”指标（综合考虑质量、叠加态分离距离及量子态维持时间）衡量，本次实验的宏观性达到15.5，较此前纪录提高约一个数量级 [2] 未来研究方向 - 团队计划将实验对象进一步扩展至病毒等大型生物体系 [2] - 未来将利用干涉图样作为高灵敏探针，探索微弱而难以测量的物理作用力 [2]

诺贝尔物理学奖与科学突破 - 2024年诺贝尔物理学奖授予约翰·克拉克、米歇尔·H·德沃雷和约翰·M·马丁尼斯，表彰其发现电路中的宏观量子力学隧穿和能量量子化 [1] - 获奖研究核心器件为约瑟夫森结，其宏观量子态行为使量子力学从理论走向可工程化的电路体系 [2] - 该成就打开了在更大尺度上研究量子世界的大门，为利用微观世界现象开展实验提供新可能 [2] 量子计算技术原理与优势 - 量子计算利用量子比特的叠加与纠缠，让多种可能态并行演化，直接模拟分子化学等量子体系 [5] - 理论上量子计算进行某些类型计算的速度可比传统计算机快数十亿倍 [5] - 1982年理查德·费曼提出量子计算机概念，2024年12月谷歌推出105量子比特芯片Willow引发行业震动 [5] 量子计算商业化挑战 - 量子计算规模化商用需攻克量子比特稳定性、硬件工程化扩展及验证量子优势场景等关口 [7] - 主要挑战包括保持长相干时间与高门保真度，解决低温控制、互连封装良率与可重复性 [7] - 任何微弱环境扰动均可成为噪声源导致退相干，使系统失去量子信息 [7] 主要技术路线与发展现状 - 全球量子计算技术路线包括超导量子、离子阱、光量子和拓扑量子等，多条路线并进竞争 [8][13] - 超导量子是主流路线，代表厂商有IBM、谷歌、国盾量子等，但需接近绝对零度环境且相干时间短 [8] - 2025年2月微软宣布取得突破性进展，推出全球首款基于拓扑量子比特的量子处理器 [8][13] - 量子计算技术在Gartner新兴技术炒作周期曲线中多年处于创新触发期，尚未进入下一阶段 [13] 行业应用与国家战略 - 量子计算在通信、金融、医疗、生物、人工智能等领域拥有广阔应用前景 [6] - 美国、日本等国家制定了国家层面量子计算发展规划，谷歌、英伟达、IBM、微软等科技巨头积极推进研究 [6] - 中国本源悟空、玻色量子、国盾量子等公司在量子计算领域耕耘已久 [7] 资本市场表现与投融资 - 摩根大通预计2025年全球量子计算公共投资或将达到450亿美元 [14] - 海外已上市量子计算公司包括IonQ、Quantum Computing、D-Wave Quantum与Rigetti Computing，均为小型股且未盈利 [14] - IonQ 2024年销售额为4310万美元，2025年微软披露突破后D-Wave股价一度涨逾7%，Rigetti涨近4% [14] - 2025年Quantum Computing股价从3月低点4.37美元涨至7月高点21.88美元，累计涨幅304.41% [15] - IonQ六个月大涨近223%，D-Wave Quantum涨逾478%，瑞穗证券董事总经理称此为炒作中的炒作 [15] - 截至2025年三季度末，国内量子计算赛道14家企业完成16轮融资，中科酷原与玻色量子均完成两轮融资 [17] - 玻色量子2025年4月发布新一代约1000个计算量子比特的光量子计算机真机 [17]