微弱的無線電信號(hào)不僅妨礙人們找到他們最喜歡的電臺(tái)，而且給醫(yī)院里的核磁共振259（MRI）掃描儀和科學(xué)家用來探索太空的望遠(yuǎn)鏡帶來了挑戰(zhàn)。最近，荷蘭代爾夫特理工大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種量子電路，使他們能夠通過量子力學(xué)探測(cè)最弱的無線電信號(hào)。研究結(jié)果發(fā)表在《科學(xué)》雜志

       在我們的生活中，我們都有被“糟糕（或微弱）的無線電信號(hào)”困擾的經(jīng)歷：車?yán)锊シ诺淖钕矚g的歌變成了噪音，離WiFi路由器太遠(yuǎn)，無法打開郵件。一般來說，我們的解決方案是增強(qiáng)信號(hào)，比如選擇其他電臺(tái)，或者搬到臥室靠近路由器的一側(cè)。然而，如果我們能更仔細(xì)地探測(cè)信號(hào)，也許情況會(huì)有所不同。最近，代爾夫特理工大學(xué)的一組研究人員開發(fā)了一種量子電路，使他們能夠通過量子力學(xué)探測(cè)到最弱的無線電信號(hào)。研究人員展示了如何探測(cè)光子或量子能量，這是量子力學(xué)中最弱的信號(hào)，這是射頻探測(cè)的一個(gè)量子飛躍

       這個(gè)新的量子電路為射電天文學(xué)和醫(yī)學(xué)的未來應(yīng)用打開了大門（磁共振成像），同時(shí)也使研究人員能夠通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步揭示量子力學(xué)與引力的相互作用在經(jīng)典物理中，能量是不斷變化的，可以取任何值。然而，量子力學(xué)中有一個(gè)奇怪的預(yù)言：能量將表現(xiàn)出不連續(xù)的離散特性，最小的單位叫做“量子”。

       這是什么意思？首席研究員馬里奧蓋利解釋說：“例如，我推一個(gè)孩子在秋千上。在經(jīng)典物理學(xué)中，如果我想讓這個(gè)孩子蕩得更快，我會(huì)給他一點(diǎn)推力，讓他更快的速度和更高的能量。量子力學(xué)的解釋是不同的。我一次只能增加一個(gè)孩子的能量一個(gè)“量子步”。不可能把這個(gè)“量子步”的一半能量都用上。直到最近，對(duì)于無線電波也是如此。然而，代爾夫特理工學(xué)院的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開發(fā)出一種電路，能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)射頻信號(hào)中的這些量子能量，除了量子傳感的應(yīng)用之外，還為量子級(jí)感知開辟了可能性，代爾夫特理工大學(xué)的研究小組也有興趣將量子力學(xué)提升到一個(gè)更高的水平：質(zhì)量。盡管量子電磁學(xué)理論已經(jīng)發(fā)展了大約100年，物理學(xué)家們?nèi)匀粚?duì)如何將引力與量子力學(xué)結(jié)合起來感到困惑

        對(duì)于一個(gè)蕩秋千的小孩來說，這些“量子臺(tái)階”太小了，不值得注意。直至最近，對(duì)無線電波也是如此。然而，代爾夫特理工學(xué)院的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開發(fā)出一種電路，能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)射頻信號(hào)中的這些量子能量，這為量子級(jí)的感知開辟了可能，除了量子傳感的應(yīng)用之外，代爾夫特理工大學(xué)的研究小組也有興趣將量子力學(xué)提升到一個(gè)更高的水平：質(zhì)量。盡管量子電磁學(xué)理論已經(jīng)發(fā)展了大約100年，物理學(xué)家們?nèi)匀粚?duì)如何將引力與量子力學(xué)結(jié)合起來感到困惑

        gely說：“通過我們的量子無線電，我們想聽到并控制重物體的量子振動(dòng)，并通過實(shí)驗(yàn)探索量子力學(xué)和引力結(jié)合時(shí)會(huì)發(fā)生什么。這些實(shí)驗(yàn)非常困難，但如果成功，我們將能夠測(cè)試我們是否能夠創(chuàng)造時(shí)空本身的量子疊加。這個(gè)新概念將檢驗(yàn)我們對(duì)量子力學(xué)和廣義相對(duì)論的理解198