科學(xué)家成功使兩根填充500個光子的光纖發(fā)生糾纏據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道,量子物理學(xué)似乎一直涉及的是一些無限小的事物。而多年以來,瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)的研究人員一直試圖在更大規(guī)模甚至宏觀層面上觀察到量子物理的性質(zhì)。最近該研究團(tuán)隊成功讓兩根填充了500個光子的光纖發(fā)生糾纏,不同于以往只有1個光子的光纖糾纏實驗,向?qū)崿F(xiàn)宏觀層面的量子糾纏邁出了重要一步。相關(guān)研究成果發(fā)表在最新一期的《自然·物理學(xué)》上。 30年以來,物理學(xué)家已經(jīng)能夠使光子對發(fā)生糾纏。不管兩個光子之間存在的距離和障礙如何,第一個光子的動作會在瞬間沖擊第二個光子。這種狀況發(fā)生時,好像是一個單光子存在于兩個不同的地方。 似乎可以直觀地認(rèn)為,應(yīng)用于原子水平上的物理規(guī)則也可轉(zhuǎn)移到宏觀世界當(dāng)中。然而,試圖證明這一點并不容易。事實上,當(dāng)一個量子系統(tǒng)大小增加,其與周圍環(huán)境就會進(jìn)行越來越多的互動,而這樣卻會迅速破壞其量子特性,這種現(xiàn)象被稱為量子消相干。 盡管有這些限制,在技術(shù)的不斷進(jìn)步下,該研究團(tuán)隊一直在努力尋求突破。2011年1月,他們設(shè)法實現(xiàn)了晶體糾纏,從而超越了原子的維度。現(xiàn)在,該大學(xué)理學(xué)院教授尼古拉斯率領(lǐng)的團(tuán)隊成功使兩個填充了500個光子的光纖發(fā)生糾纏。 為了做到這一點,他們先在微觀層面上創(chuàng)建兩個光纖之間的糾纏,然后將其移到宏觀層面。這種微觀量子糾纏態(tài)的生存過渡到更大規(guī)模世界的現(xiàn)象,甚至可以用傳統(tǒng)的檢測手段,即肉眼觀察得到。而為了驗證在宏觀世界的糾纏存活,他們可以將其重新轉(zhuǎn)換回微觀水平。 尼古拉斯說:“這次大規(guī)模實驗為許多量子物理學(xué)的應(yīng)用鋪平了道路。在宏觀層面的糾纏是該領(lǐng)域的主要研究方向之一,我們希望在未來幾年可以實現(xiàn)大型對象間發(fā)生的糾纏! |