雙光纖糾纏實(shí)驗(yàn)成功量子物理學(xué)再次取得突破

        據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)報(bào)道，量子物理學(xué)似乎一直涉及的是一些無(wú)限小的事物。而多年以來(lái)，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(duì)成功讓兩根填充了500個(gè)光子的光纖發(fā)生糾纏，不同于以往只有1個(gè)光子的光纖糾纏實(shí)驗(yàn)，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(lái)，物理學(xué)家已經(jīng)能夠使光子對(duì)發(fā)生糾纏。不管兩個(gè)光子之間存在的距離和障礙如何，第一個(gè)光子的動(dòng)作會(huì)在瞬間沖擊第二個(gè)光子。這種狀況發(fā)生時(shí)，好像是一個(gè)單光子存在于兩個(gè)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(diǎn)并不容易。事實(shí)上，當(dāng)一個(gè)量子系統(tǒng)大小增加，其與周圍環(huán)境就會(huì)進(jìn)行越來(lái)越多的互動(dòng)，而這樣卻會(huì)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(duì)一直在努力尋求突破。2011年1月，他們?cè)O(shè)法實(shí)現(xiàn)了晶體糾纏，從而超越了原子的維度?，F(xiàn)在，該大學(xué)理學(xué)院教授尼古拉斯率領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)成功使兩個(gè)填充了500個(gè)光子的光纖發(fā)生糾纏。

　　為了做到這一點(diǎn)，他們先在微觀層面上創(chuàng)建兩個(gè)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(guò)渡到更大規(guī)模世界的現(xiàn)象，甚至可以用傳統(tǒng)的檢測(cè)手段，即肉眼觀察得到。而為了驗(yàn)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(shuō)：“這次大規(guī)模實(shí)驗(yàn)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(lái)幾年可以實(shí)現(xiàn)大型對(duì)象間發(fā)生的糾纏。”