科學家首次捕獲“量子糾纏”現象的圖像

據外媒CNET報道，如果你坐在佛羅里達州的一個沙灘上，而你的好朋友在科羅拉多州的山中被蜜蜂蟄了一下。根據我們對物理世界的直觀理解，你不會感受到好友被蜜蜂蟄一下的不幸遭遇。但是在量子力學領域，兩個粒子即使相距遙遠也仍然能以一種非常奇怪的方式“糾纏”在一起。愛因斯坦曾將這種現象稱為“幽靈般的超距作用”(spooky action at a distance)。

現在，物理學家第一次能夠在一張照片中捕捉這種被稱為“貝爾糾纏”的奇怪量子現象。

在我們體驗的世界中，你和你的朋友可能會分頭行動，在夏天有着不同的冒險經歷。而只有當再次見面後相互講述自己的所見所聞時，你們才會再次“糾纏”。

但是在粒子的量子層面上，，一對光子可以一起從激光中射出，由分光鏡分開並沿不同路徑傳播。然而當研究人員隨後觀察分離的光子時，它們的行為就好像它們仍然連接在一起。

格拉斯哥大學的物理學家建立了一個複雜的實驗，用一張圖像捕捉到愛因斯坦稱之為“幽靈般的超距作用”的現象。一對光子是從激光器中射出的，分開並沿不同路徑傳播，然後被一台特殊的相機捕獲。得到的圖像始終顯示兩個光子似乎相互反射並形成了一個指環形狀。

格拉斯哥大學物理與天文學院的Paul-Antoine Moreau博士在一篇新聞中解釋説：“我們設法捕獲的圖像是對自然的基本屬性的優雅展示，這是第一次看到的。” Moreau還是週五在《科學進展》(Science Advances)上發表的一篇論文的主要作者。

為了更好地理解這個過程，想象一下你和一個朋友同時從兩個不同的水上滑梯開始下滑。你朋友的滑梯是直的和狹窄的，他以頭上腳下的狀態完成下滑過程。另一方面，你的滑梯滑道卻是彎曲的,讓你完全旋轉，這樣你會以頭下腳上的狀態進入底部的水池。然而，不知何故，當底部的一台攝像機拍下你們兩個同時進入水池的照片時，你們都處於保持與出發時相同的坐姿。

這確實非常怪異。現在，這種“幽靈般的超距作用”第一次被捕捉到。“這是一個令人興奮的結果，可用於推動量子計算的新興領域，並導致新型成像，”Moreau補充道。