单光子揭示1600万原子的量子纠缠

YXsensing

量子纠缠，是根据量子力学理论预测的一种物理现象，描述的是一对或一组粒子在量子态上的相互作用。有趣的是，即便发生依赖的粒子相隔甚远，这种状态也可存续下去，从而催生了开发未来通信和计算技术的一个新领域。此前，科学界尚未披露多少有关于量子纠缠存在的实验。但是上周，瑞士日内瓦大学的科学家们却宣布了他们的最新发现，表明有 1600 万个原子被纠缠在了一厘米的水晶中。

产生单光子源设备的局部视角（图片来自：UNIGE / 瑞士日内瓦大学）

科学家们设法用间接的方式获得了这一结果，UNIGE 研究员 Florian Fröwis 表示：“要直接观察几百万原子之间的纠缠过程是不可能的，因为你需要收集和分析的数据量太过巨大”。

不过由理论可知，当光子穿过晶体的时候，会使原子在被重新发射前陷入纠缠。通过分析其统计特征和重新发射光子的概率，之后就可以确定 1600 万个纠缠原子的数量。

世界各地有诸多机构、企业、科学家团队投入并引领了这方面的研究，而 UNIGE 的新发现有着里程碑式的意义。对于即将到来的量子革命，他们都将受益于量子纠缠的特性。