首张量子纠缠图像问世

英国物理学家首次拍摄到的量子纠缠图像。图片来自网络

科技日报北京7月15日电 （记者刘霞）据物理学家组织网近日报道，英国物理学家首次拍摄到一种量子纠缠的照片，捕获到这种难以捉摸现象的视觉证据，最新研究有望促进量子计算等领域的发展。

在量子力学领域，两个相互作用的粒子——例如通过分束器的两个光子，无论它们相隔多远，仍能以一种非常奇怪的方式“纠缠”在一起，瞬间共享它们的物理状态。这种联系被称为量子纠缠，是量子力学领域的基本现象之一，爱因斯坦曾将其称为“幽灵般的超距作用”。

今天，虽然量子纠缠在量子计算和密码学等实际应用中“大显身手”，但它从未被单张图像捕获过。最新研究中，格拉斯哥大学的物理学家建立了一个复杂的实验，用一张图像捕捉到了量子纠缠现象。

研究人员设计了一套系统，该系统朝着在液晶材料上显示的“非传统物质”发射了源于一个量子光源的一束纠缠光子，这些液晶材料会在光子通过时改变光子的相位。

他们放置了一台超灵敏的相机，能够检测单个光子。在看到光子和与它发生纠缠的“双胞胎”同时出现时，相机拍摄了图像，首次为光子纠缠留下了珍贵的影像，得到的图像始终显示两个光子似乎相互反射并形成了一个指环形状。

论文第一作者、格拉斯哥大学校物理与天文学院保罗－安东尼·莫罗博士说：“这张图像是对自然基本属性的优雅展示，量子纠缠第一次以图像的形式被看到，这一结果可推动量子计算新兴领域的发展，并催生新型成像技术和设备。”