英國格拉斯哥大學的物理學家通過一套復雜的相機系統(tǒng)，進行每秒 40000 幀的拍攝，整理后得到了首張量子糾纏的圖片。該成果近日發(fā)表在《科學進展》上。
論文第一作者、格拉斯哥大學校物理與天文學院 Paul-Antoine Moreau 博士說：“這張圖像是對自然基本屬性的優(yōu)雅展示，量子糾纏第一次以圖像的形式被看到。”
量子是構成物體中最基本的粒子，電磁波、光都是由量子構成的，比如光子、電子等都是典型量子。量子糾纏是量子力學領域的基本現(xiàn)象和主要支柱。愛因斯坦曾稱其為“幽靈般的超距作用”。
在量子力學領域里，兩個相互作用的粒子會以一種極其特殊方式“糾纏”在一起，形成一種糾纏系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)里，無論相隔多遠，兩個粒子都會“瞬間”共享它們的物理狀態(tài)。
例如，你觀測一對處于糾纏態(tài)的粒子，當其中一個粒子自旋向上運動時，就能知道另一個粒子是自旋向下運動的；并且當一個粒子的屬性改變時，另一個粒子會立即變成相反的屬性。這樣就能通過量子糾纏傳遞信息了，而且是即時性的傳遞。
這張?zhí)厥獾恼掌雌饋砜赡芷狡綗o奇，就是兩團模糊的灰色塊，但其顯示了兩個光子之間的糾纏
在最新研究中，格拉斯哥大學團隊設計了一套系統(tǒng)，該系統(tǒng)朝著在液晶材料上顯示的“非傳統(tǒng)物質(zhì)”發(fā)射了源于一個量子光源的一束糾纏光子，這些液晶材料會在光子通過時改變光子的相位。
他們使用了一臺超靈敏的相機，能夠檢測單個光子。在檢測到糾纏的“孿生光子”同時出現(xiàn)時，相機拍攝了圖像，首次為光子糾纏留下了珍貴的影像，得到的圖像始終顯示兩個光子似乎相互反射并形成了一個指環(huán)形狀。
此前，量子糾纏已實際應用于量子計算和密碼學等領域，但它從未被用圖像捕獲過，此次研究的成果將推動量子計算新興領域的發(fā)展。
