量子纠缠是包括量子通信、量子传感和量子计算工具在内的各种量子系统功能的基本现象。这种现象是由粒子之间的相互作用(即纠缠)引起的。然而，到目前为止，证明遥远的物体和非常不同的物体之间的纠缠是非常具有挑战性的。

哥本哈根大学的研究人员最近陷入了机械振荡器和集体原子自旋振荡器之间的纠缠。他们的工作总结在《自然物理学》年发表的一篇论文中，该论文介绍了这两个不同系统之间的纠缠策略。

Eugene S说：“大约十年前，我们提出了一种利用光子实现机械振子与自旋振子纠缠的方法，后来被称为‘没有量子力学的子空间’或‘没有量子不确定性的轨迹’。”领导研究小组的波尔兹克。"在我们的新文章中，我们报告了这些建议的实验性实施."

为了在机械系统和自旋系统之间产生纠缠，波尔兹克和他的同事利用了自旋振荡器的一个关键特征，即它们可以具有有效的负质量。当它被激发时，自旋振子的能量降低，这使得它与更传统的正质量机械振子纠缠在一起。研究人员通过联合测量两个振荡器实验性地产生了这种纠缠。

Polzik说：“机械系统和自旋系统之间的纠缠是由光通过两个系统产生的，即具有正质量的机械振荡器和具有有效负质量的自旋振荡器。”“测量透射光，将两个系统投射到纠缠态。随后的重复测量通过显示两个系统的量子涨落之间有很强的相关性来验证纠缠。”

波尔兹克和他的同事进行的实验表明，至少在原则上，通过识别和应用适当的参考系，可以以任意精度测量机械运动。这些测量克服了海森堡不确定性原理导出的所谓“标准测量量子极限”，适用于标准经典参照系中的测量。

Polzik说：“不确定性原理的本质是测量不准确性和测量引起的干扰(量子反应)之间的平衡。“在负质量参考系中测量时，施加在物体和参考系上的反作用干涉会分散干涉并将其抵消，这可能导致无限的测量精度。”

这个研究小组是第一个通过实验证明机械系统和旋转系统之间纠缠的人。未来，他们的工作将有助于开发基于不同类型振荡器之间纠缠的新量子技术和协议。在接下来的研究中，Polzik和他的同事计划评估他们的量子隐形传态方法的有效性，并开发其他量子通信工具。

波尔兹克说：“随着最近重力波探测器的LIGO和处女座团队对量子反应的观察，克服量子反应限制的方法对于那些极具挑战性的仪器来说尤为重要。“我们正在建立一个实验，以证明我们的方法在提高重力波探测器灵敏度方面的潜在适用性。”