20世紀(jì)30年代，德高望重的理論物理學(xué)家阿爾伯特·愛因斯坦(Albert Einstein)重返量子力學(xué)領(lǐng)域，他的相對論成功幫助人類創(chuàng)立了量子力學(xué)。愛因斯坦希望發(fā)展出一個關(guān)于粒子如何運動的更完整的理論，但是量子糾纏的前景卻讓他感到恐懼，他把量子糾纏描述為“遠(yuǎn)距離的幽靈行為”。
量子糾纏，舉例來說，當(dāng)兩個人橫跨一個太陽系互相遙望時，其中一個人的狀態(tài)發(fā)生變化，另一個人也會即時發(fā)生相應(yīng)的狀態(tài)變化。如此現(xiàn)象導(dǎo)致了鬼魅似的超距作用，仿佛兩個人擁有超光速的秘密通信一般，這完全與狹義相對論中所謂的定域性原理相違背。
盡管愛因斯坦心存疑慮，但是神秘的量子糾纏仍然成為量子力學(xué)中被人們接受的一部分?，F(xiàn)在，來自格拉斯哥大學(xué)的一組物理學(xué)家首次拍攝到了量子糾纏的圖像，他們成功地捕捉到了這一現(xiàn)象的第一個視覺證據(jù)，這一現(xiàn)象我估計愛因斯坦本人看到也將感到困惑。
據(jù)悉，該研究人員隨后在《科學(xué)進(jìn)展》(Science Advances)雜志上的一篇論文描述了他們的發(fā)現(xiàn)，題為《成像鐘型非局部行為》(Imaging Bell-type nonlocal behavior)。論文簡單介紹量子糾纏描述了這樣一種現(xiàn)象:兩個相互作用的粒子可以保持連接，無論它們相距多遠(yuǎn)，都可以瞬間共享它們的物理狀態(tài)。這種聯(lián)系是量子力學(xué)的核心，盡管它違反了局部實在論的概念和狹義相對論的許多元素。
在1964年，約翰·貝爾爵士通過形式化非局域相互作用的概念和描述一種強烈的糾纏形式，擴展了先前理論家的工作。這將被稱為鐘形糾纏，這個概念被用于多種科學(xué)應(yīng)用——如量子計算和密碼學(xué)。
然而，直到現(xiàn)在，它從來沒有被捕捉到一個單一的圖像。正如莫羅博士宣稱：我們成功捕捉到的這張照片完美地展示了自然的基本屬性，這是我們第一次以圖像的形式看到它。這是一個令人興奮的結(jié)果，可以用來推進(jìn)量子計算的新興領(lǐng)域，并用于新型成像。
為了他們的研究，研究小組設(shè)計了一個系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中，一束糾纏的照片從一個量子光源發(fā)出。然后，這條光流穿過一系列“非常規(guī)物體”，這些“非常規(guī)物體”采用的是液晶材料，它們可以在光子通過時改變光子的相位。該裝置還包括一個超靈敏的攝像頭，能夠檢測單個光子并捕捉它們的圖像。然而，這臺相機只有在同時捕捉到一個光子和它糾纏的孿生光子時才會拍照。在具備了這些前提條件后，實驗有效地創(chuàng)建了一個可見的兩個光子糾纏的記錄。
這項研究的結(jié)果為利用鐘形糾纏的量子成像技術(shù)打開了一扇全新的大門，它在量子信息領(lǐng)域即將成就一座新的里程碑！
