19 世紀末至 20 世紀初，科學家們意外發(fā)現(xiàn)，支配整個宏觀世界運轉的經典物理定律居然在一個全新的“世界”失去效用，那就是微觀尺度的量子世界。自那以后，人類一直渴望觀察到這個全新“世界”的全部版圖，但是，其圖景依然比我們想象得更加包羅萬象。 Gm9hYhC8  
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或許，我們是時候開發(fā)一些新的工具去探索量子世界了。這正是澳大利亞國立大學的一組國際科研團隊正在嘗試的事情。 TjHwjRa  
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最近，他們就開發(fā)出一種“量子透鏡”，這種非常規(guī)鏡頭厚度約為人類頭發(fā)絲厚度的 1/100，能夠有效傳輸和檢測光量子中編碼的信息。這項研究于 9 月 14 日發(fā)表在 Science 雜志上。 ,y+$cM(  
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論文的第一作者、來自中國的澳大利亞國立大學博士研究生王凱對 DT 君說，“‘量子透鏡’這個詞形象地描述了量子超表面的功能：它可以像鏡頭一樣用成像方法完成對光量子態(tài)的測量，幫助我們觀測奇妙的量子世界�！� C?i >.t  
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值得一提的是，這項研究也創(chuàng)造性地將超材料研究和量子光學結合在了一起。超材料是調控光束的非常有力工具，而光子是非常理想的量子信息傳輸媒介，二者的結合不僅會拓寬超材料的應用范圍，也很可能會為光量子信息處理提供新思路新方案，促進量子光學從實驗室走向工業(yè)應用。 IkrF/$r  
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超表面首次在量子領域大放異彩 SB5&A_tr  
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正如上文所言，這次的“量子透鏡”，其實是一種超表面。超表面本身以往一些研究曾發(fā)現(xiàn)其存在十分有趣的經典光學特征，如負折射率和“隱形斗篷”。 NzU,va N  
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王凱向 DT 君解釋說：“超表面來自于超材料的概念。通過納米微結構實現(xiàn)的光學超材料可以表現(xiàn)出自然材料不具備的性質，在多領域有著廣泛應用。尤其近年來，超材料研究的一個前沿方向，是使用只有一層或幾層納米結構的超表面�！� \0mb 3Q'  
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他介紹，超表面可實現(xiàn)經典光學元件無法實現(xiàn)的功能。比如，用超表面制作的超透鏡未來可能會取代智能手機厚厚的鏡頭組，讓手機做得更加輕薄；也可以作為未來醫(yī)療傳感器的重要部件等等。另外，高透射率的超表面也可以串聯(lián)使用成為人工智能（例如深度學習）的定制計算元件，可以節(jié)能地以光速實現(xiàn)特定的計算功能。 q^A+<d