愛因斯坦不敢相信的物理“幽靈”效應(yīng)：被拍到了

科學(xué)家們捕捉到了世界上第一張“量子糾纏”的真實照片。這是一種奇怪的現(xiàn)象，物理學(xué)家愛因斯坦甚至曾稱其為“遠(yuǎn)方的幽靈”。

來自蘇格蘭格拉斯哥大學(xué)的物理學(xué)家拍攝到了這張驚人的照片。

圖：University of Glasgow

雖然看起來只是一張灰蒙蒙的照片，但這卻是我們第一次看到粒子相互作用的場景，而這也正是形成量子計算的基礎(chǔ)。

量子糾纏指的是——當(dāng)幾個粒子形成了不可分割的連接后，無論它們相距多遠(yuǎn)，一個粒子發(fā)生的所有情況都會立即影響到另一個粒子。

這張?zhí)厥獾恼掌@示了兩個光子之間的糾纏。它們不僅相互作用，并且在短時間內(nèi)共享了物理狀態(tài)。

該研究的主要作者Paul Antoine Moreau表示：“這幅圖像優(yōu)雅地展示了自然的本質(zhì)屬性?！?/p>

Moreau和其他物理學(xué)家一起研制了一個系統(tǒng)，用他們所說的“非常規(guī)物體”發(fā)射出糾纏的光子流。

這場實驗實際上捕捉到的是四種不同相變下的光子圖像，如下圖所示：

圖：Moreau et al., Science Advances, 2019

而你最終看到的圖像實際上是光子經(jīng)過了一系列相變后多重圖像的合成。

物理學(xué)家將糾纏的光子分裂開來，令一束光穿過一種叫作β-硼酸鋇的液晶材料，以此引發(fā)四次相變。

與此同時，研究人員拍攝了相互糾纏的光子對在經(jīng)過相同相變時的照片，無論它有沒有穿過液晶材料。

就如下圖所示：光束從左下角出發(fā)，分裂一半通過四相位濾波器，其它的則是直接經(jīng)歷了相同的相位變化。

圖：Moreau et al., Science Advances, 2019

攝像機捕捉到的圖像顯示，盡管光子束被切割了，卻還是以同樣的方式在移動。換句話說，它們發(fā)生了糾纏。

當(dāng)量子糾纏的理論因愛因斯坦而出名時，已故的物理學(xué)家John Stewart Bell幫助完善了量子糾纏的定義，并建立了貝爾不等式?；旧希绻艽蚱曝悹柌坏仁?，就能確認(rèn)真正的量子糾纏。

研究人員表示：“這個實驗觀察到的圖像，就等于打破了貝爾不等式?！?/p>

這一結(jié)果為未來的量子成像開辟了新的道路。