科学家们令人难以置信的第一次捕获了世界上第一张量子纠缠的实际照片- 这种奇怪的现象爱因斯坦将其描述为“远距离的幽灵行动”。这张照片是由苏格兰格拉斯哥大学的物理学家
科学家们令人难以置信的第一次捕获了世界上第一张量子纠缠的实际照片- 这种奇怪的现象爱因斯坦将其描述为“远距离的幽灵行动”。
这张照片是由苏格兰格拉斯哥大学的物理学家拍摄的,它令人叹为观止,我们无法停止凝视。
它可能看起来不多,但只需停下来思考一下:这个模糊的灰色图像是我们第一次看到粒子相互作用,它支撑着量子力学的奇怪科学并形成量子计算的基础。当两个粒子变得密不可分时发生量子纠缠,无论它们发生什么,都会立即影响另一个,无论它们有多远。因此,“远距离的幽灵行动”描述。
这张特殊的照片显示了两个光子之间的纠缠 - 两个光粒子。他们正在互动并在短暂的时刻分享物理状态。
Paul-Antoine Moreau是图片拍摄的第一作者,他告诉BBC,这幅图像是“对自然基本属性的优雅展示”。
为了拍摄令人难以置信的照片,莫罗和一群物理学家创造了一个系统,在他们所谓的“非传统物体”中摧毁了纠缠光子流。
该实验实际上涉及在四个不同的相变下捕获四个光子图像。您可以在下面看到完整图片:
(Moreau 等,Science Advances,2019)
你在这里看到的实际上是光子的多个图像的复合,因为它们经历了一系列的四个相变。
基本上,物理学家将纠缠光子向上分开并使一束光穿过称为β-钡硼酸盐的液晶材料,触发四个相变。
与此同时,他们捕捉到纠缠对的照片经历了相同的相变,即使它没有通过液晶。
你可以看到下面的设置,纠缠的光子束来自左下角,纠缠对的一半分裂到左边并通过四相滤波器。直接前进的其他人没有通过过滤器,但经历了相同的阶段变化。
(Moreau 等,Science Advances,2019)
相机能够同时捕捉到这些图像,显示尽管被分割,它们都以相同的方式移动。换句话说,他们被纠缠在一起。
虽然爱因斯坦以量子纠缠着称,但已故的物理学家约翰斯图尔特贝尔帮助定义量子纠缠并建立了一个称为“ 贝尔不等式 ” 的测试。基本上,如果你可以打破贝尔不等式,你可以确认真正的量子纠缠。
“在这里,我们报告了一项实验,证明在观察到的图像中存在违反贝尔不等式的情况,”该团队在“ 科学进步 ”中写道。
“这一结果为新的量子成像方案开辟了道路......并提出了基于空间变量的量子信息方案的前景。”
该研究发表在Science Advances上。