量子技術為數位安全和運算能力帶來了巨大的希望，但它所依賴的正是量子糾纏- 迄今已被證明太善變而無法可靠控制。
一種糾纏粒子的新方法將改變這一現狀，在我們需要的時候提供最重要的量子態，只要我們需要它。
荷蘭代爾夫特 QuTech 的物理學家對以下奇思妙想並不陌生量子糾纏- 兩個粒子緊密相連的現象，無論一個粒子發生什麼，都會立即影響另一個粒子，無論距離有多遠。 眾所周知，愛因斯坦將糾纏稱為“遠處的怪異動作' 因為 。
2015年，代爾夫特物理學家堵住了一個討厭的漏洞這可能表明它並不像愛因斯坦所說的那麼「詭異」。
在 2015 年的實驗中，他們使用傳輸光子在 1.3 公里的距離上糾纏兩個電子。
光子的起源和相距的距離被用來表明這整個魔術表演確實很奇怪但又真實，實驗證實首次實現沒有任何漏洞的量子糾纏。
但事實證明，這種將光子與電子混合的方法在另一種方面也很有用——它們在一秒鐘內按需生成 40 個糾纏的方法中發揮著關鍵作用。
“這比舊方法快一千倍，”物理學家彼得漢弗萊斯說，把它放在一個角度來看。
糾纏本身是使用他們最初的方法形成的——兩個處於未決狀態的分離電子各自被一個光子撞擊。
然後，這兩個光子被組合成一個波並被解釋，揭示有關兩個電子狀態的資訊。 如果一切順利，電子可以被認為是糾纏的。
這並不總是按計劃進行，但通過建立一條具有一些巧妙的檢查和平衡的裝配線，整個過程可以足夠快地重複以保證糾纏粒子。
“這些檢查只花費整個實驗時間的一小部分，同時使我們能夠確保我們的系統已準備好進行糾纏，而無需任何手動操作，”該專案負責人說，羅納德·漢森。
為了更好地了解這個過程是如何運作的，這幅漫畫做了很好的解釋。
那麼這是如何運作的呢？ 整個糾纏過程本身就沒那麼奇怪。 不完全是。 耐心聽我說。
想像一下，您買了一雙鞋，但不小心將其中一隻（左鞋或右鞋）留在了商店。 當您回到家時，透過查看盒子即可立即知道您落下了哪一件。
這或多或少與量子糾纏相同。 當任何兩個粒子相互作用時，它們都會以可預測的方式影響彼此。 您可以透過觀察其中一個來確定另一個的狀態，無論是動量、旋轉還是位置。
讓愛因斯坦感到困惑的是物理學家同行的建議：在你看盒子內部之前，那隻鞋同時是左和右。 留下來的那個也是如此。
換句話說，我們所經歷的現實在透過測量來透視之前並不具有具體的狀態。 粒子有上下自旋，處於多個位置，沒有固定在特定的動量上。
因此，從量子角度來看，一旦你看到盒子裡的左鞋，剩下的那雙鞋就會立即變成右鞋。
愛因斯坦認為這很荒謬。 他認為鞋子一直都在那裡。 其他人則不同意，認為這兩雙鞋之間存在某種自然的陰謀，導致它們在你看到的那一刻就達成了一致。
儘管很奇怪，但幾乎可以肯定愛因斯坦是錯的。 我們只需要解決這個問題，因為量子糾纏已經被一次又一次證明。
幸運的是，整個未決定的左鞋右鞋問題是有用的。 或者更確切地說，如果您應用正確的統計工具來分析它，那麼描述可能狀態的數學是有用的。
這就是背後的量子計算機的業務端– 稱為量子位元的未定量子態可以快速解決問題，如果您必須使用普通的 1 和 0 以老式方式處理相同的統計數據，那麼這些問題幾乎是不可能的。
那麼愛因斯坦在現實幕後的「詭異」陰謀呢？ 如果您想確保沒有人偷看，這也很有用您的超級秘密加密訊息或傳輸糾纏態像是量子網路之類的東西。
但將粒子保持在「左鞋/右鞋」狀態絕非易事。 現實渴望為你打開那個盒子。
這就是為什麼這個最新的實驗如此令人興奮。
這種快速試誤的方法與確保量子態免受外界幹擾的方法相結合，這意味著糾纏的產生速度首次快於失去的速度。
如果我們要克服製造量子技術過程中的眾多障礙，那麼加快量子技術的腳步就很重要。量子計算一個實用性。 不管是否令人毛骨悚然，我們正慢慢地一點一點地征服現實的脆弱本質。
這項研究發表於自然。
