2020-02-07 16:55

科学家捕捉到量子纠缠的照片证据

人类往往认为他们对物质世界的运作方式有很好的把握,但在小范围内,事情变得难以形容的奇怪。粒子并不总是粒子,有时这些粒子(或波)的行为方式是奇怪的,违反直觉的。物理学最奇怪的特征之一就是量子纠缠,来自格拉斯哥大学的科学家刚刚捕捉到了第一张展示这种效果的照片。

当两个粒子或分子在量子水平上纠缠时,它们具有一个或多个特性,如自旋、极化或动量。即使你将其中一个纠缠的物体远离另一个,这种效果仍然存在。爱因斯坦著名地称纠缠为“远处的幽灵行动”。爱因斯坦认为纠缠的存在意味着量子力学理论中存在着巨大的空穴。

科学家们已经成功地证明了量子纠缠与照片,电子,各种大小的分子,甚至非常小的钻石..格拉斯哥大学的研究是有史以来第一次捕捉到纠缠的视觉证据。实验使用纠缠对中的光子,并测量粒子的相位-这被称为贝尔纠缠。

研究小组用紫外激光产生光子,通过一个晶体将它们传递出去,从而使一些照片变得纠缠不清。一个分束器把光束变成了两个相等的“臂”,一些纠缠在一起的照片沿着不同的路径移动。既然他们被纠缠在一起,他们就继续分享同一个阶段,即使在分离之后。

实验装置。光束从左下角开始,中间分裂,左“臂”通过相位滤波器。

其中一个光子通过液晶材料,它通过四个相变(0,45,90和135度)。研究小组使用一个高度敏感的相机来捕捉纠缠光子的图像,这些光子没有通过滤波器。然而,它表现出与其合作伙伴相同的相变。上面的图像显示了纠缠对在45度相位..

科学家认为,量子纠缠可能在量子计算、数据传输甚至心灵传输方面有应用。要想实现这些目标,我们需要更详细地研究纠缠。格拉斯哥大学(University of Glasgow)的实验可能为新型成像打开了一扇大门,这种新型成像可以帮助我们在远处处理这种怪异的行为。