科學家們捕捉到了世界上第一張“量子糾纏”的真實相片。這是一種奇怪的現象,化學學家愛因斯坦甚至曾稱其為“遠方的幽靈”。
來自愛爾蘭都柏林學院的化學學家拍攝到了這張驚人的合照。
圖:of
盡管看上去只是一張灰蒙蒙的相片,但這卻是我們第一次見到粒子互相作用的場景,而這也正是形成量子估算的基礎。
量子糾纏指的是——當幾個粒子產生了不可分割的聯接后,無論它們相距多遠,一個粒子發(fā)生的所有情況就會立刻影響到另一個粒子。
這張?zhí)厥獾南嗥@示了兩個光子之間的糾纏。它們除了互相作用物理切割,但是在短時間內共享了化學狀態(tài)。
該研究的主要作者Paul表示:“這幅圖象高貴地展示了自然的本質屬性。”
和其他化學學家一起研發(fā)了一個系統(tǒng)物理切割,用她們所說的“非常規(guī)物體”發(fā)射出糾纏的光子流。
這場實驗實際上捕捉到的是四種不同相變下的光子圖象,如右圖所示:
圖:etal.,,2019
而你最終見到的圖象實際上是光子經過了一系列相變后多重圖象的合成。
化學學家將糾纏的光子分裂開來,令一束光穿過一種叫作β-硬脂酸鋇的液晶材料,借以引起四次相變。
與此同時,研究人員拍攝了互相糾纏的光子對在經過相同相變時的相片,無論它有沒有穿過液晶材料。
就如右圖所示:光束從左下角出發(fā),分裂一半通過四相位混頻器,其它的則是直接經歷了相同的相位變化。
圖:etal.,,2019
攝像機捕捉到的圖象顯示,雖然光子束被切割了,卻還是以同樣的方法在聯通。換句話說,它們發(fā)生了糾纏。
當量子糾纏的理論因愛因斯坦而出名時,過世的化學學家JohnBell幫助建立了量子糾纏的定義,并完善了貝爾不方程。基本上,假若能打破貝爾不方程,才能確認真正的量子糾纏。
研究人員表示:“這個實驗觀察到的圖象,就等于打破了貝爾不方程。”
這一結果為未來的量子成像開辟了新的公路。