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人类拍到第一张量子纠缠照片:孪生光子组成的指环

发布时间:2020-11-21

人类拍到第一张量子纠缠照片:孪生光子组成的指环

原标题:英国团队拍到了“量子纠缠照片”:孪生光子组成的指环

量子纠缠在爱因斯坦的口中是一种“鬼魅般的远距离作用”,两个粒子无论相隔多远,都存在关联感应,一个变化另一个也变化。

有些人用这样的比喻来帮助理解量子纠缠:如果你从上海到北京出差,打包时遗漏了一只手套。你到北京取出了一只左手手套,瞬间就可以确认遗漏在上海的那一只手套一定是右手的。

近日,英国格拉斯哥大学团队在《科学•进展》上发表研究指出,他们利用直观的图像信息证明了量子纠缠的存在。这样的思路并非首次实现,只是,格拉斯哥大学团队此次在不同的维度上进行了实验。

下面这张看起来神似太极图的黑白图像,并非像有些读者直观理解的那样是两路处于纠缠态的光子,而是其中一路光子的分布图像。在另一路纠缠光子的远程影响下,图像呈现为一分为二的指环状,表明两路光子的状态改变是一致的。

黑色中间线的角度体现了光子的相位信息。实验共拍摄到了四幅这样的图像,角度各不相同,体现的是4种不同的相位。

量子纠缠

量子是物理学中不可再分的基本单元,由德国物理学家普朗克在1900年首次提出。比如,光子就是量子性的,不存在“半个光子”的说法。

科学家们在量子这个维度的世界上,发现了许多奇妙的现象,经典物理学在这个世界轰然崩塌。其中,叠加态就是一种奇妙的表现,一个光子可以同时处于两个相位的叠加,就像薛定谔那只著名的“既生又死”的猫。而一旦对该光子的状态进行测量,它就会随机坍缩到其中一种状态。

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