直接观察和记录宏观量子纠缠：消除了海森堡不确定性原理
量子纠缠是将两个粒子或物体以奇妙的方式联系起来，即使相距甚远，它们各自的属性也会以一种在经典物理学规则下不可能的方式关联到一起。
这是反直觉的现象，爱因斯坦将其描述为 "远距离的幽灵行动"。也是科学家为之着迷的研究对象。现在，他们直接观察并记录到宏观尺度上的量子纠缠。当然，这个宏观是相对于原子和亚原子粒子而言。
实验对象是两个小小的铝鼓，其径长为人类头发直径的五分之一，但在量子物理学领域，它们足够宏观。
"如果我们独立分析这两个鼓的位置和动量，它们只是各自看起来都很嘈杂。"美国国家标准与技术研究所(NIST)的物理学家约翰·特菲尔说。
"但把它们放在一起看，我们可以看到，两个鼓看似随机的振动，实则彼此相关，这种方式只有通过量子纠缠才能实现。”
虽然之前从未有物理学规定，量子纠缠不能发生在宏观物体上，但人们倾向于认为，宏观尺度是由另一套物理学规则所支配的。
这项新研究表明，情况并非如此。事实上，同样的量子规则也适用于宏观，而且实际上就可以直接观察到。研究人员使用微波光子振动微小的鼓膜，并使它们在位置和速度方面保持同步状态。
为了防止外界干扰——这是维持量子状态的常见问题——鼓被冷却，纠缠，并在超低温仓内分别进行测量。然后，鼓的状态被编码在反射微波场中，后者的工作方式与雷达类似。
其实，以前报道过宏观量子纠缠，但新研究更上一层楼。结果来自所有必要的测量，而非用理论推断出来，而且纠缠是以一种确定性的、非随机的方式产生的。
芬兰阿尔托大学的物理学家Laure Mercier de Lepinay说："在我们的工作中，鼓膜表现出集体量子运动行为。鼓的振动相位相反，这样，当其中一个鼓处于振动周期的末端位置时，另一个鼓同时处于相反的位置。"
"在这种情况下，如果把两个鼓当作一个量子力学实体，那么鼓的运动的量子不确定性就被取消了。"
所以，这一新闻被竞相报道：绕过了海森堡的不确定性原理——即位置和动量不能同时被完美测量。
这项特殊的研究还利用这种纠缠来避免量子反作用——本质上是讨论经典物理学和量子物理学之间的界限。
物理学家Hoi-Kwan Lau和Aashish Clerk在关于新研究的评论中写道："除了实际应用之外，这些实验解决了实验可以将明显的量子现象的观察推向多远。”
第一项和第二项研究都已发表在《科学》上。