自2019年人類第一次看到量子糾纏的影像以來，科學家仍然想要看得更清楚些。英國曼徹斯特學院的研究人員與羅馬薩皮恩扎學院的達尼洛·齊亞（Zia）和法比奧·夏里諾（Fabio）合作，近來展示了一種新技術，可以實時顯示兩個糾纏光子(構成光的基本粒子)的波函數。這一成果有望加速量子技術的進步，改進量子態表征、量子通訊并開發新的量子成像技術。
研究論文發表于8月14日號的《自然光子學（）》上，研究人員展示了愈發清晰的量子糾纏成像，并在研究論文手指出，其圖象形狀為形意陰陽布光。
論文中圖片說明為：a、量子糾纏重合圖象（如插圖所示）酷似陰陽形意圖。插圖比列與主圖中的比列相同。b、重構了投射在未知泵上的圖象的振幅和相位結構。
量子糾纏理論
1935年，在斯坦福高等研究院，阿爾伯特·愛因斯坦（）與鮑里斯·波多爾斯基（Boris）、納森·羅森（Rosen）共同提出了EPR悖論。這個悖論顯示，在量子熱學中，兩個互相作用的粒子，無論相隔多遠（理論上這個距離可以比銀河系半徑還大），其量子狀態仍能“糾纏”在一起，共享同一個整體的化學狀態。這些超距的量子關聯被稱為量子糾纏，也被愛因斯坦稱為“幽靈般的超距作用”。
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量子奇俠傳：這張古往今來第一牛氣的相片
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目前，科學界普遍接受了量子熱學的正統解釋，也接受了量子糾纏的存在性。不過在很長一段時間里，人們一直沒有真正看見量子糾纏的圖象。
量子糾纏成像
假如要給量子糾纏照相，首先要構建一個量子糾纏的系統，否則巧婦難為無米之炊。
波函數是量子熱學的核心原則，它提供了對粒子量子態的全面理解。諸如，以一雙鞋為例，量子糾纏的概念可以稱作隨機選擇一只鞋。在你認出一只鞋的那一刻，另一只鞋的性質（無論是雙腳還是雙腳）就立即會被認下來，而不管它在宇宙中的任何位置。
在鞋的事例中量子糾纏通訊，鞋的“波函數”可以攜帶例如左或右、尺寸大小以及顏色等信息。更確切地說，波函數使量子科學家才能預測對量子實體進行各類檢測的可能結果，比如位置、速度等。
這些預測能力十分有用，非常是在快速發展的量子技術領域，曉得量子計算機中形成或輸入的量子態將準許測試計算機本身，進而促使量子技術的發展。再者，量子估算中使用的量子態十分復雜，涉及許多可能表現出強烈的非局部相關性(糾纏)的實體。
了解這些量子系統的波函數是一項具有挑戰性的任務，這也被稱為量子態斷層掃描或量子斷層掃描。使用標準方式(基于所謂的投影操作)，完整的斷層掃描須要大量的檢測，這種檢測會隨著系統的復雜性(維度)降低而迅速降低。
量子層析成像的投影檢測方式可以被覺得是從獨立的方向觀察投射在不同墻面上的高維物體的陰影。
在2019年發表于《科學·進展》的研究中，法國圖盧茲學院的化學學家保羅-安托萬·莫羅（Paul-）率領團隊首次拍攝到量子糾纏的相片?？偹?，人類第一次親眼看到這些“幽靈般的超距作用”。
左為量子糾纏首次成像，右為黑洞第一次成像。
但是，在精典光學中，還有另一種重建3D物體的方式。這就是所謂的數字全息技術，它是基于記錄一個單一的圖象，稱為干涉圖，通過用參考光干涉物體的散射光來獲得。
此次研究人員就是通過干涉形式，找到一種重建相關雙光子態空間結構的新方式。她們將上述概念擴充到兩個光子的情況下。重建雙光子態須要將其與已知的量子態疊加，之后剖析兩個光子同時抵達的位置的空間分布。“我們在重建時間上實現了三個數目級的提高，對雙光子態具有高保真度，獲得了等于87%的平均保真度。”
對兩個光子同時抵達的成像稱為重合成像。這種光子可能來自參考源，也可能來自未知源。量子熱學強調，光子的來源是難以確定的量子糾纏通訊，這就形成了可以拿來重建未知波函數的干涉圖象。這項實驗是由一種先進的單反實現的，該單反在每位象素上以毫秒(百萬分之1秒)的幀率記錄風波。
圣地亞哥學院博士后、這篇論文的共同作者之一阿萊西奧·德埃里科(D')博士，指出了這些創新方式的巨大優勢?！斑@種方式比先前的技術快得多，只需幾分鐘或幾秒鐘即可，而不是幾天。重要的是，測量時間不受系統復雜性的影響，這解決了投影斷層成像中常年存在的可擴充性挑戰?！?span style="display:none">RBM物理好資源網(原物理ok網)
這項研究的影響不僅僅局限于學術界，它還具有加速量子技術進步的潛力，比如改進量子態表征、量子通訊和開發新的量子成像技術等。