科学家首次在正常室温下观察到量子振动——这种现象通常需要超低温的环境，精密度极高的条件——我们又进一步认识到了普通材料中的量子力学特性。

研究团队在一块钻石中检测到了声子，即高频激光脉冲产生的晶格振动的简正模能量量子。众所周知，声子很难被检测到，部分是因为它们对热高度敏感。

声子之所以如此重要，是因为它既是振动的单位能量子(按量子力学的描述)，又是波(按经典物理学的描述)。用研究人员的话说，在室温和露天条件下完成实验，使量子行为“更接近我们的日常生活”。

麻省理工学院(MIT)的物理学家Vivishek Sudhir说：“我们的日常经验是振动——要么是波，要么按照量子力学告诉我们的，是粒子——遵循着二分法。由于我们的实验是在非常现实的条件下完成的，因此打破了我们日常经验与理论物理学之间壁垒。”

Sudhir和同事们用每秒8000万道脉冲的激光轰击钻石，在钻石的晶格结构中制造出声子。

声子在钻石中以高频率运动，这意味着它们携带的能量高于周围的环境温度，因此不再受到外界热量的干扰——意味着不再需要超冷的实验室环境。

研究人员希望激光脉冲携带的光子的能量足以与声子发生相互作用，从而产生随时间衰减的波移——该过程被称为拉曼散射。

他们又利用第二道激光来验证声子的存在性：激光脉冲平抑了最初的能量爆发，给研究人员提供了一个新的高频光子——一个明显的信号，表明已成功激发了一个声子，因而产生了量子振动。

Sudhir说：“我们在这里提出一个问题，如何摆脱实验室中的复杂环境，并将量子效应带到我们的日常环境中，以便利用更常见的材料来实现量子效应。” 。

“从某种意义上来说，这就像使量子力学平民化。”

研究人员希望，相同的技术可被用于检查其他“常见材料”，以及用于研究某些材料中的超导特性。

往远了说，这项研究也可能将我们引领我们找到能够把量子计算机连接在一起的材料，即需要携带声子的材料。

Sudhir说：“我们的工作意味着我们现在拥有了更多的备选项。”

该研究已发表在《物理评论 X版》上。

本文译自 sciencealert，由 majer 编辑发布。

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