Direkte Beobachtung deterministischer makroskopischer Verschränkung

Quantenverschränkung mechanischer Systeme entsteht, wenn unterschiedliche Objekte mit einem so hohen Grad an Korrelation bewegen, dass sie nicht mehr separat beschrieben werden können. Obwohl die Quantenmechanik vermutlich für Objekte aller Größen gilt, wird die direkte Beobachtung von Verschränkung herausfordernd, je größer die Massen werden, da dies eine Messung und Kontrolle mit einem verschwindend kleinen Fehler erfordert. Hier entwirren wir deterministisch zwei mechanische Trommelfelle mit Massen von 70 Pikogramm unter Verwendung von gepulster Elektromechanik. Durch nahezu quantenbegrenzte Messungen der Position und Impuls-Quadraturen beider Trommeln führen wir eine Quanten-Zustands-Tomographie durch und beobachten somit direkt die Verschränkung. Solche verschränkten makroskopischen Systeme sind bereit, in fundamentalen Tests der Quantenmechanik zu dienen, ermöglichen das Messen jenseits der standardmäßigen Quantenbegrenzung und fungieren als langlebige Knoten zukünftiger Quanten-Netzwerke.