量子振动：现有的技术条件下可以用激光把处于两个反射镜之间的超薄的振动薄膜（鼓膜）冷却到它的量子力学基态。（见图）。两篇理论文章预言一对振动薄膜可以像两个原子形成一个分子一样耦合起来，甚至能够演示纠缠。
  
         薛定谔那只囚禁在生和死的量子叠加态上的猫是永远不可发生在现实中的。但是根据在2008年4日发表在Physical Review Letters 和十月份发表在Physical Review A上的理论文章指出在不久的将来可以观测到另一种不同种类的宏观物体的量子效应——一个在光腔中类似于鼓反射膜的振动。研究者证明了利用现有技术试验学家能够冷却一对这样的振动鼓膜到它们像一个两原子或者像一个纠缠态——测量一个会立即影响另一个的状态。
       奇怪量子行为对于电子或者分子是很普通的，但宏观物体并不具有。研究者通过论证大物体（特别是固态振动或者摇摆的系统）的量子行为以希望观察到从量子到经典的过渡。例如振荡的弹簧或单摆在原理上存在一个基态（即振幅最小的的状态）和一组就像原子的能级一样量子化的（不连续）的振幅。奇怪的量子预测是两个物体可以纠缠在一起，锁在同一个量子状态即不论两个物体相距多远测量一个会立即影响另一个的状态（这和相对论相矛盾），爱因斯坦嘲笑说这是距离的幽灵行为。
      在今年三月来自Yale University 的 Jack Harris 和他的同事报道了一个用7cm的两端是镜子的光腔的实验。在光腔的中间他们悬挂了一个用厚度为50纳米的氮化硅做成的一平方毫米的薄膜（鼓膜）。这个薄膜（鼓膜）的表面能部分的反射并能自由的振动。Harris和他的团队试图利用一束激光照射光腔来冷却薄膜（鼓膜）到基态。那些因镜子和薄膜（鼓膜）反射阻塞的光子能够减少薄膜的振动而使其冷却到7微开（标准温度）的低温——这是处于初始温度时振动的10，000分之一，但是还没有达到量子极限。
      在 Physical Review A 上, 来自 在 Tucson now 的大学 Arizona 的Mishkat Bhattacharya and Pierre Meystre 更进了一步在理论上证明了一对这样的薄膜（鼓膜）可以形成一个类似分子的状态。他们把两个薄膜（鼓膜）中心对称的放入光腔并写下了他们的运动方程。因为两个鼓膜都和激光光子相互作用，所以就像用弹簧固定在墙上的两个物体被一个弹簧连接在一起而使它们有效地耦合在一起。这样产生不同振动频率的两个振动模式——质心模（两个鼓膜的同向振动）和呼吸膜（两个鼓膜的反向振动）
       带入实际的实验参数以后，研究者发现通过入射合适频率的激光这两个振动模式可以分别的被冷却。这两个鼓膜“原子”有效的结合成一个鼓膜“分子”，根据计算可以冷却到这个“分子”振动到它的基态。
       来自Imperial College London 的 Michael Hartmann 和 Martin Plenio 在Physical Review Letters上发表文章证明应当可以制备这两个鼓膜长寿命的纠缠态。在他们的方案中这两个鼓膜以腔中心对称的放置，导致不同类型的振动模式。这个团队通过计算发现这两个振动模可以用两束激光同时冷却。
       他们发现通过小心的选择激光频率，当模被冷却时，激光和鼓膜的相互作用恰好把两个鼓膜制备到它们的纠缠态。只要有激光纠缠态就存在。为了非破坏的验证纠缠，可以再用两束很弱的激光探测它们。来自Yale的Steven Girvin 和Harris在薄膜冷却方面合作。他认为这两个方案利用现在的实验技术能够在不久的将来在实验室里实现。他说：“这是个能够产生很多神奇动力学的丰富的系统。”
--Michelangelo D'Agostino 英文来自http://focus.aps.org/story/v22/st16

参考文献:

　[1] J. D. Thompson et al., "Strong Dispersive Coupling of a High-Finesse
  Cavity to a Micromechanical Membrane," Nature (London) 452, 72 (2008).
[2] Multiple Membrane Cavity Optomechanics M. Bhattacharya and P. Meystre Phys. Rev. A 78, 041801 (issue of October 2008)  

[3] Steady State Entanglement in the Mechanical Vibrations of Two Dielectric Membranes Michael J. Hartmann and Martin B. Plenio Phys. Rev. Lett. 101, 200503 (issue of 14 November 2008)