“遇事不決,量子力學(xué)。”這句話其實(shí)從一個(gè)側(cè)面反映了量子力學(xué)的高深莫測,但它確實(shí)帶領(lǐng)我們進(jìn)入了一個(gè)截然不同的世界。
近日,蘇格蘭的科學(xué)家們創(chuàng)造了歷史,捉到了第一張量子糾纏的實(shí)際照片!
是不是感覺平淡無奇,看不出什么玄機(jī)?確實(shí),對于普通人來說這樣的照片幾乎沒有任何意義,但對科學(xué)家而言,它打開了一扇新的大門。
這張?zhí)厥獾恼掌@示了兩個(gè)光子之間的糾纏,它們在極短時(shí)間內(nèi)分享了彼此的物理狀態(tài),其中兩團(tuán)模糊的灰色塊就是粒子間的相互作用。
更進(jìn)一步地講,這里展示的,實(shí)際上是多個(gè)光子圖像的復(fù)合結(jié)果,因?yàn)樗鼈兘?jīng)歷了一系列四組相變:
為了拍下這些照片,科學(xué)家們發(fā)明了一套全新的系統(tǒng),在所謂的“非規(guī)約性對象”中摧毀糾纏光子流,也就是把糾纏的光子拆分開來,并使其中一束穿過β-鋇硼酸鹽的液晶材料,觸發(fā)連續(xù)相變,同時(shí)捕捉到了糾纏對經(jīng)歷相同相變的瞬間,即便它根本就沒有穿過液晶材料。
這是人類第一次如此直觀地看到量子糾纏這一現(xiàn)象,而它正是量子力學(xué)大廈的根基。
這一研究結(jié)果,有望大大推動(dòng)量子計(jì)算、量子通信的發(fā)展,并帶來新的成像技術(shù)。
所謂量子糾纏(quantum entanglement),指的是當(dāng)兩個(gè)粒子變得密不可分時(shí),無論距離有多遠(yuǎn),其中一個(gè)發(fā)生任何變化,都會立刻影響到另一個(gè)。
這一概念最早由愛因斯坦提出,但他自己都覺得不可思議,稱其為“超遠(yuǎn)距作用的幽靈”。
之后,物理學(xué)家約翰·斯圖爾特·貝爾對量子糾纏做出定義,并建立了“貝爾不等式”檢驗(yàn)機(jī)制。如果量子現(xiàn)象違反貝爾不等式,就可以認(rèn)為存在量子糾纏。
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