摘要：2025年9月25日，欧洲核子研究中心（CERN）的科学家们干了件大事，他们用反质子造出了首个反物质量子比特，还让这东西稳定“工作”了近一分钟。

2025年9月25日，欧洲核子研究中心（CERN）的科学家们干了件大事，他们用反质子造出了首个反物质量子比特，还让这东西稳定“工作”了近一分钟。

这成果直接发在了《自然》杂志上，说实话，在反物质研究圈里，这事儿跟放了个大招似的。

咱先聊聊这个量子比特到底是咋做出来的，负责这事的是BASE合作组，他们找了个单个反质子当“核心零件”。

然后用微波脉冲控制它，让它在“自旋向上”和“自旋向下”两种状态之间来回晃悠。

你猜这晃悠稳定了多久？50秒，老实讲，50秒听着跟咱等个红绿灯的时间差不多，但在亚原子粒子的世界里，这就跟运动员打破世界纪录似的，特别难得。

毕竟之前研究反物质，想让它稳定一会儿都难，更别说还能精准控制状态了。

为了让反质子乖乖听话，科学家们用了个叫“电磁彭宁阱”的东西，你可以把它理解成反质子的“专属小牢笼”。

反质子这东西娇气得很，一碰到普通物质就会湮灭，跟泡沫戳破了似的没了。

所以这个“牢笼”得是超高真空环境，还得靠复杂的电磁场把它托住。

本来想觉得这操作跟摆弄玩具似的简单，但后来发现完全不是，他们还得在恰当时机给反质子加“推力”，让它像秋千一样按节奏晃悠，这就是所谓的“拉比振荡”。

更有意思的是，这量子比特没被观测的时候，还能同时处于好几种状态，是不是挺神奇？

聊完怎么造的，咱得说说这技术到底比以前强在哪。

以前测反物质特性用的是“非相干光谱学技术”，老是受磁场波动、测量噪声的干扰，跟听收音机有杂音似的。

这次BASE合作组用的“相干量子跃迁光谱学技术”，直接把这问题解决了。

他们通过精确频率的微波辐射，精准控制反质子的自旋态，测量精度一下就上去了。

如此看来，这技术升级不光是“换了个工具”，更是给反物质研究打开了新路子，以后测反质子的磁矩，精度能提十倍，这对找物理规律的细微差异太重要了。

说了这么多技术细节，咱该切入正题了：这反物质量子比特，到底能帮咱搞懂啥大事？答案是宇宙里的“物质-反物质不对称”谜题。

咱都知道，根据标准物理理论，宇宙大爆炸的时候，应该产生一样多的物质和反物质。

就跟买面包买一送一似的，俩得成对出现，但现实是啥？咱身边的星星、星系、地球，全是物质，反物质几乎见不着。

这事儿困惑科学家几十年了，没人能说清反物质到底去哪了，要解开这谜题，就得看“CPT对称性”。

这规矩说白了，就是物质和反物质得“行为一致”，比如质子和反质子的磁矩，得一模一样。

要是能测出哪怕一点点差异，那就能解释为啥反物质没了，之前BASE合作组用老技术测过，俩磁矩在十亿分之一的精度内是一样的。

但这次不一样了，新的量子技术能把精度再提十倍，毫无疑问，精度越高，越有可能发现以前没注意到的细微差异，到时候说不定就能摸到解开谜题的钥匙。

不过话说回来，研究反物质可不是件容易事，挑战多着呢，首先是反物质太难搞了，CERN的反物质工厂得靠质子碰撞才能产生反质子，产量少得可怜。

而且造这东西巨贵，之前看资料说造1克反物质得花数亿美元，这钱要是拿来搞别的科研，都能建好几个实验室了。

其次是操控难，刚才说的彭宁阱系统，灵敏度得比传统仪器高一千倍，稍微有点干扰，量子态就崩了。

BASE合作组也是没办法，才开发了多阱系统，一个一个处理反质子，跟绣花似的精细。

那未来这研究能往哪走？首先肯定是接着提高精度、延长相干时间。

科学家们想靠这技术做更精密的CPT对称性检验，看看能不能找到违反这规矩的迹象。

要是找到了，那对咱理解宇宙规律的影响可就大了，说不定能推翻一些以前的理论。

另外，这技术不光能研究反物质，还能用到别的地方，比如找暗物质、研究引力波，甚至测那些基本物理常数。

说白了，这就是个“通用工具”，能帮多个领域的科学家干活，还有一点得提，BASE合作组能成这事，靠的是国际合作。

组里有德国、瑞士、美国等7个国家12家机构的专家，大家把各自的技术、知识凑到一块儿，才啃下了这硬骨头。

说实话，现在前沿科学研究，单靠一个国家、一个机构很难做成。

像CERN的大型强子对撞机，也是多个国家一起建的，如此看来，搞科学就得抱团，越抱团越容易出成果。

最后咱总结下，CERN这次造出自反物质量子比特，不光是反物质研究进入了量子时代，更重要的是给解开宇宙谜题提供了新工具。

虽然现在离造反物质量子计算机还远得很，但这一步已经走得很稳了。

以后随着技术进步，说不定咱真能搞懂反物质去哪了，搞懂宇宙到底是咋来的。

对于咱普通人来说，虽然这些研究看着离生活很远，但每一次突破都在帮咱更了解这个世界，这大概就是科学的魅力吧。

来源：念寒尘缘