“遇事不决，量子力学”这句调侃，足以说明此领域有多热门。但真正运用量子力学，可不是容易的事。
以量子计算为例，要充分发挥量子位元的并列计算能力，就得用到量子重要特徴：纠缠。
量子纠缠是指，两个或多个粒子相互依存状态，即使相隔数光年之远。但量子的纠缠态十分不稳定，高温和杂音都会破坏量子的纠缠特徴。
因此，量子相关实验和技术应用，总是在接近绝对零度的环境进行。量子计算相关报道，经常出现非常蒸汽庞克风的设备。
IBM量子计算机的稀释制冷机。
这设备并不是量子计算机本体，而是用于冷却的稀释冷冻机，价格通常上百万。它的工作是让环境维持近绝对零度，以确保量子位元的稳定性。绝对零度是热力学的最低温度，即0开尔文，约等于 -273.15°C。
但也有一些研究者逆其道而行，探索高温状态下的量子纠缠特徴。
《Nature》子刊物《Nature Communications》最近发布的论文，说明研究者在190°C炽热、无序原子气体，成功制备并观测到大范围原子纠缠态，纠缠原子数为10¹³这么多。
论文名为《Measurement-induced, spatially-extended entanglement in a hot, strongly-interacting atomic system》（在强烈相互作用的热原子系统，测量引起的空间延伸纠缠），第一作者是杭州电子科技大学孔嘉教授，其他作者来自西班牙光子科学研究所（ICFO）和巴斯克大学。
“量子”概念并不特指某种具体粒子，光子、电子或原子等微观粒子都是量子。此论文研究者实验的是原子纠缠。
具体而言，研究者用量子非破坏性（quantum non-demolition，QND）测量技术，侦测高温下的原子系统。
QND测量能克服量子噪声，确保每次测量会得到相同结果。据EurekAlert报道，此技术具特定能量的激光光子穿过原子气室，与原子发生相互作用。
实验示意图。
光子特定能量确保原子不会触发，而光子偏振特徴却会受原子自旋影响，发生偏转。自旋是粒子内在性质，每个粒子都有特有的自旋，自旋数不同就是不同类的粒子，性质也不同。通过测量光子穿过气室后偏振的变化量，推断出原子总自旋信息。
研究人员观察到，即使原子自旋动力学包括强烈的局部相互作用，QND也可在热原子系统产生纠缠，纠缠原子数约是已有报告的最大纠缠数的100倍。
纠缠原子云示意图，黄蓝线条表示一对原子间的纠缠。（Source：ICFO）
在热原子系统制备纠缠，不是容易的事。《Nature》编辑曾如此说明：热原子气体因炽热和无序特徴可比做自由散漫的平民，而冷原子因整齐划一的运动秩序，就是井然有序的军人。
论文第一作者孔嘉说：“不难想象在军队中（冷原子气体）更容易制备和维持这种连接特徴，而想在自由散漫、没有纪律、互不相识的平民（热原子气体）创建连接是难上加难，且创建的连接能否维持也是挑战（考虑到随着温度升高越来越猛烈的碰撞）。”
由于研究采用的传感介质和工作环境，与SERF原子磁力计完全相同，因此论文结果可应用在磁场探测领域。
SERF全称无自旋交换驰豫（spin-exchange-relaxation-free），基于这种方法设计的原子磁力计，是一种超灵敏磁探设备，以100~200°C的高温原子为传感介质，可用于脑磁和心磁等生物磁场探测。
相较常见的核磁共振谱仪和核磁共振成像，SERF磁力计的灵敏度更高，且执行成本更低。
过去有不少研究利用冷原子的纠缠态，提高磁场探测的灵敏度。这篇论文成果证明，纠缠态于190°C高温、无序原子气体中，可提高SERF原子磁力计的探测灵敏度。
一位ICFO教授说：“这结果令人惊讶，与我们通常对纠缠的期望完全相反。我们希望这种大范围的纠缠态能提升传感器的灵敏度，包括大脑成像、自动驾驶汽车及暗物质探测等应用，达到更好的传感性能。”