令人難以置信的是,科學家們首次拍攝了世界上第一張量子真實照片糾纏- 這種現象非常奇怪,物理學家阿爾伯特愛因斯坦將其描述為“幽靈般的遠距離作用”。
這張照片是由蘇格蘭格拉斯哥大學的物理學家拍攝的,它是如此令人驚嘆,我們無法停止凝視。
它可能看起來不多,但停下來想一想:這張模糊的灰色圖像是我們第一次看到粒子相互作用,它支撐著量子力學這一奇怪的科學,並構成了量子力學的基礎。量子計算。
量子糾纏當兩個粒子密不可分地連結在一起時,就會發生這種情況,無論一個粒子發生什麼,都會立即影響另一個粒子,無論它們相距多遠。 因此就有了「幽靈般的遠距離行動」的描述。
這張特殊的照片顯示了兩個光子(兩個光粒子)之間的糾纏。 他們正在互動,並且——在短暫的時刻——共享身體狀態。
公佈該圖像的論文的第一作者保羅·安托萬·莫羅 (Paul-Antoine Moreau)告訴英國廣播公司該圖像是“自然基本屬性的優雅展示”。
為了捕捉這張令人難以置信的照片,莫羅和一群物理學家創建了一個系統,可以向他們所說的「非常規物體」發射糾纏光子流。
該實驗實際上涉及捕捉四種不同相變下光子的四張影像。 您可以看到下面的完整圖像:
(莫羅等人,科學進步,2019)
您在這裡看到的實際上是光子經歷一系列四個相變時的多個影像的合成。
物理學家將糾纏的光子分開,並將一束光束穿過一種稱為「液晶材料」的液晶材料。β-硼酸鋇,觸發四個相變。
同時,他們捕捉到了糾纏對經歷相同相變的照片,即使它沒有穿過液晶。
您可以看到下面的設定:糾纏的光子束來自左下角,糾纏對的一半向左分裂並通過四相濾波器。 其他直接前進的沒有經過過濾器,但經歷了相同的相位變化。
(莫羅等人。, 科學進展,2019)
相機能夠同時捕捉這些影像,表明儘管它們被分開,但它們都以相同的方式移動。 換句話說,他們是糾纏在一起的。
當愛因斯坦使量子糾纏聞名時,已故物理學家約翰·斯圖爾特·貝爾幫助定義了量子糾纏並建立了一種稱為「量子糾纏」的測試。貝爾不等式'。 基本上,如果你能打破貝爾不等式,你就能證實真正的量子糾纏。
「在這裡,我們報告了一項實驗,證明觀察到的圖像中違反了貝爾不等式,」該團隊寫入科學進步。
“這一結果既為新的量子成像方案開闢了道路,也為基於空間變量的量子信息方案帶來了希望。”
該研究發表於科學進步。