曾被愛因斯坦本人嘲笑為“幽靈般的遠距離行動”, 量子糾纏這是一種奇怪的現象,兩個量子粒子相互作用,使它們緊密相連,並且本質上「共享」一個存在。
這意味著一個粒子發生的事情將立即直接影響另一個粒子——即使它遠在許多光年之外。聽起來很瘋狂,但是量子糾纏事實上,現在世界各地的實驗室都在使用這種技術,中國的物理學家剛剛打破了目前有多少光子(或光粒子)可以糾纏的記錄。
曾經被認為是一種罕見的現象,並且僅限於討論到底發生了什麼重要的事情落入事件視界的一個黑洞- 劇透:我們仍然不知道 -量子糾纏近年來已成為物理學家研究各種領域的中流砥柱密碼學到傳送。
可以說,目前量子糾纏最令人興奮的應用是量子計算- 一項有望實現的技術改變一切關於我們未來如何處理和儲存資訊。
考慮一下:谷歌的新“和電腦一樣多' 已經比你的筆記型電腦快一億倍了,並且它甚至不是一台真正的量子計算機。
物理學家已經非常擅長在實驗室中糾纏光子,以至於美國的這個團隊正在研究如何招募人類誌願者用肉眼「看見」它。但一次可以糾纏的數量是有限的。
正如麻省理工學院技術評論報道直到最近,一次可以糾纏的光子數量的極限僅為八個,而且這種糾纏事件只能以每小時約九個事件的速度產生。
如果我們想一勞永逸地證明這一點量子電腦量子隱形傳態是未來可行的技術,我們將不得不以更快的速度產生糾纏,並涉及更多的光子。
幸運的是,合肥中國科學技術大學的一個團隊聲稱正在做這件事。
“今天,他們宣布首次產生了 10 光子糾纏,而且他們的計數率比迄今為止任何可能的計數率高出三個數量級,”技術評論說。
那他們是怎麼做到的呢?由物理學家 Xi-Lin Wang 領導的研究人員找到如何克服使用自發參量下轉換過程來糾纏光子的主要障礙。
基本上,如果你想產生糾纏光子,你需要取得一個高能量光子,並使用雷射將其分成兩個在β-硼酸鋇晶體內電荷較低的光子。這兩個光子自然會相互糾纏在一起。
要創建諸如八光子糾纏或破紀錄的 10 光子糾纏之類的東西,您可以透過分束器饋送它們並讓它們完全相同地到達,這樣您就可以組合糾纏對。
為了產生越來越多的糾纏對,你需要不斷地攻擊晶體,但問題是你只會成功大約每兆次嘗試就有一次。然後你必須確保你確實收集了你生產的那些。
“這不是一件容易的事,”技術評論解釋”,“特別是因為光子從晶體中出來的方向略有不同,這兩個方向都無法輕易預測。 。
一定有更好的方法,對嗎?正確的。
王的團隊找到了解決這個問題的方法,透過控制光子束的形狀來限制這些糾纏子光子飛出的方向數量。
他們不僅增加了可以透過這種方式收集的糾纏對的數量,而且還將這項新技術與每瓦 1000 萬的雷射功率結合起來,從而可以一次糾纏更多的光子。
研究人員在論文中表示:“我們首次證明了 10 個單光子的真正且可蒸餾的糾纏。”發表在預印本網站 arXiv.org 上。
值得注意的是,該研究在接受期刊同行評審之前已在網路上發表,因此該記錄需要獨立確認。
但一旦正式宣布,這個新的,生產連接量子糾纏對的更有效過程可以推廣到世界各地的實驗室,並幫助我們一勞永逸地弄清楚量子電腦是否存在確實是他們所吹捧的那樣。