據(jù)報道，英國格拉斯哥大學(xué)、赫瑞-瓦特大學(xué)以及加拿大渥太華大學(xué)的研究人員攜手合作，利用照相機拍攝到量子糾纏的圖像。量子加密通信、量子計算等技術(shù)的發(fā)展都需要依靠量子糾纏的物理特性，研究成果朝著開發(fā)這類應(yīng)用邁進(jìn)了一步。相關(guān)論文發(fā)表在《自然·通訊》雜志上。
量子糾纏是一種量子力學(xué)現(xiàn)象，處于糾纏態(tài)的兩個粒子即使距離遙遠(yuǎn)，也保持著特別的關(guān)聯(lián)性，對一個粒子的操作會影響到另一個粒子。簡單來說就是，當(dāng)其中一個粒子被測量或者觀測到，另一個粒子也隨之在瞬間發(fā)生相應(yīng)的狀態(tài)改變。這種仿佛心有靈犀一般的一致行動超出了經(jīng)典物理學(xué)規(guī)則的解釋范疇，被愛因斯坦形容為“鬼魅似的遠(yuǎn)距作用”。
在此次實驗中，研究小組使用了一個具有高靈敏度的照相機來測量光子的高維空間糾纏。光子的糾纏態(tài)是用一種特殊的晶體將一個單光子一分為二來創(chuàng)建的。通過給這些光子對拍照，研究人員可以對光子位置之間的關(guān)聯(lián)進(jìn)行測量，這是經(jīng)典物理學(xué)所無法實現(xiàn)的。借助201×201像素陣列，照相機可在同一時刻觀察到量子光場的全景，研究小組也得以看到多達(dá)2500種不同的糾纏態(tài)。
參與該項研究的格拉斯哥大學(xué)物理學(xué)和天文學(xué)學(xué)院教授邁爾斯·帕吉特說：“一張圖片勝過千言萬語，這句格言用在此處再恰當(dāng)不過了。每個像素都含有自己的信息，從而可能給量子加密通信的數(shù)據(jù)容量帶來革新。”
他表示：“這項研究是朝著未來量子技術(shù)邁進(jìn)的重要一步，同時也顯示了照相機的一個重要新功能，那就是在量子信息科學(xué)方面的應(yīng)用。”
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