蘇格蘭的科學家們首次拍攝到包含兩個光子糾纏場景的照片

「遇事不決,量子力學。」這句話其實從一個側面反映了量子力學的高深莫測,但它確實帶領我們進入了一個截然不同的世界。近日,蘇格蘭的科學家們創造了歷史,捉到了第一張量子糾纏的實際照片!

蘇格蘭的科學家們首次拍攝到包含兩個光子糾纏場景的照片

是不是感覺平淡無奇,看不出什麼玄機?確實,對於普通人來說這樣的照片幾乎沒有任何意義,但對科學家而言,它打開了一扇新的大門。

這張特殊的照片顯示了兩個光子之間的糾纏,它們在極短時間內分享了彼此的物理狀態,其中兩團模糊的灰色塊就是粒子間的相互作用。

更進一步地講,這里展示的,實際上是多個光子圖像的復合結果,因為它們經歷了一系列四組相變:

蘇格蘭的科學家們首次拍攝到包含兩個光子糾纏場景的照片

為了拍下這些照片,科學家們發明了一套全新的系統,在所謂的「非規約性對象」中摧毀糾纏光子流,也就是把糾纏的光子拆分開來,並使其中一束穿過β-鋇硼酸鹽的液晶材料,觸發連續相變,同時捕捉到了糾纏對經歷相同相變的瞬間,即便它根本就沒有穿過液晶材料。

這是人類第一次如此直觀地看到量子糾纏這一現象,而它正是量子力學大廈的根基。

這一研究結果,有望大大推動量子計算、量子通信的發展,並帶來新的成像技術。

蘇格蘭的科學家們首次拍攝到包含兩個光子糾纏場景的照片

所謂量子糾纏(quantum entanglement),指的是當兩個粒子變得密不可分時,無論距離有多遠,其中一個發生任何變化,都會立刻影響到另一個。

這一概念最早由愛因斯坦提出,但他自己都覺得不可思議,稱其為「超遠距作用的幽靈」。

之後,物理學家約翰·斯圖爾特·貝爾對量子糾纏做出定義,並建立了「貝爾不等式」檢驗機制。如果量子現象違反貝爾不等式,就可以認為存在量子糾纏。

來源:cnBeta