據物理(lǐ)學家組織網(wǎng)8月9日(北京時間)報道,英國格拉斯哥大學、赫瑞-瓦特大學(xué)以及加拿大渥太華大學(xué)的研究人員攜手合作,首次利用照相機拍攝到量子糾纏的圖像。量子(zǐ)加密通信、量子計算等技術的發展都(dōu)需要依靠量子糾纏的(de)物理特性,最新(xīn)研究成果朝著開發(fā)這類應用邁進了一步。相關論文(wén)發表在《自然?通訊(xùn)》雜誌上。
量子糾纏是一種量子力學現象,處於糾纏態的兩個粒子即使距(jù)離遙遠,也保持著特別的關聯性,對一個粒子的操作會影響到(dào)另一個粒子。簡單(dān)來說就(jiù)是,當其中一個粒子(zǐ)被測量或者觀測(cè)到,另一(yī)個粒子也(yě)隨之在(zài)瞬間發生相應的狀態改變。這(zhè)種仿佛心有靈犀一般的一致行動超出了經典物理學規則的解釋範疇,被愛因斯坦形容為“鬼魅(mèi)似的遠距作用”。
在此次(cì)實驗中,研究小組(zǔ)使用了一個具有高靈敏度的照(zhào)相機來測量(liàng)光子的(de)高維空間糾纏。光子的糾纏態是用一種特殊的晶體將一個單光子一分為二來創建的。通過給這些(xiē)光子對拍照,研究人員可以對光(guāng)子位置之間的關聯進行測量,這是經典物理學所(suǒ)無法(fǎ)實現的。借助201?201像素陣列,照相機可在同一時刻觀察(chá)到量子光場的全景,研究小組也得以看到多達2500種不同的糾纏態。
參與該(gāi)項研究的格拉斯(sī)哥大學物理學(xué)和天文學(xué)學院教授邁爾斯(sī)?帕吉特說:“一張圖(tú)片勝過千言萬語,這句格言(yán)用在此處再恰當不(bú)過了。每個(gè)像素都含有(yǒu)自己的信(xìn)息,從而可能給量子加密通信的數據容量帶來革新。”
他表示:“這項研究是朝著未來量子技術(shù)邁進的重要一步,同時也顯示了照相機的一個重要新功能,那就是在量子信息(xī)科學方麵的應用。”
總編輯圈點
在量子世界中,與奇怪的定理相聯係的是(shì)許多奇怪的現象,比如測不(bú)準原理,比如薛(xuē)定諤(è)的貓,再比如這個愛(ài)因斯(sī)坦的“幽靈”??量(liàng)子糾纏。一副萬物皆可能有默契的樣子,讓人無論站在人文還是科學的高度上,僅靠言語都難於描述一二。幸好,現在科學家把它拍下來了,當嘴巴因(yīn)無力選擇緘默(mò)時,我們(men)還(hái)可以靠眼睛,直(zhí)觀的對視那(nà)無比奇妙的微觀世界,期盼著從中窺探更多(duō)的可用信息,以完成宏觀世界中對量(liàng)子(zǐ)通信(xìn)及量子計算的建(jiàn)設。
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