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所谓量子纠缠 , 其实不难理解 , 举例来说 , 以两颗向相反方向移动但速率相同的电子为例 , 即使一颗跑到水星旁 , 一颗跑到太阳系边缘 , 两者在如此遥远的距离下 , 它们仍然能够被对方影响 , 即当其中一颗被操作而状态发生变化 , 另一颗也会即时发生相应的状态变化 。
如此奇怪的现象也被称爱因斯坦称为鬼魅似的超距作用 , 简单来说就是幽灵 。 这种神秘的现象让人匪夷所思 , 仿佛两颗电子拥有超越光速的秘密通信通道一般 , 这种心有灵犀的状态似与狭义相对论中所谓的定域性原理相违背 。
【被爱因斯坦称为幽灵!史上首张量子纠缠照片问世】
而近日 , 来自格拉斯哥大学物理与天文学院的Paul-Antoine Moreau博士设法拍摄了一种称为贝尔纠缠的强烈形式的量子纠缠的照片, 这是世界上首张量子纠缠图像 , 照片一经公布在科学界引起轩然大波 , 随之而来的争论再次将量子纠缠推向了风口浪尖!
据了解 , 他们设计了一种新型系统 , 可以从“非常规物体”的量子光源发射一束纠缠光子 , 并使之显示在液晶材料上 , 而这些材料在光子通过时会改变光子的相位 , 所谓光的相位是指光波在前进时 , 光子振动所呈现的交替的波形变化 。 由于光是电磁波 , 其光子振动与磁振动垂直又与波的传播方向垂直 , 导致了传播时波形的变化 。 同一种光波通过折射率的不同的物质时 , 光的相位就会发生变化 , 波长和振幅也会发生变化 。
不仅如此 , 他们还设置了一个能够检测单个光子的超灵敏相机 , 当它看到一个光子和它的纠缠的“双胞胎” 时才会拍摄图像 , 从而捕捉到光子纠缠的精彩瞬间 。
量子纠缠其实早在几年前就被运用到高科技上 , 2017年6月16日 , 我国量子科学实验卫星墨子号首先成功实现 , 两个量子纠缠光子被分发到相距超过1200公里的距离后 , 仍可继续保持其量子纠缠的状态 。
量子纠缠的超光速令人匪夷所思 , 但是遗憾的是它不能传递信息 , 因为我们并不能把二进制的信息刻录到量子纠缠上 , 因为所有对纠缠光子的测量所导致的自旋结果都是随机的 , 我们并不能刻意控制纠缠光子的自旋方向!但是同时 , 量子的这种特性也就决定了量子叠加态无法被克隆复制换句话说 , 它加密的信息绝对安全 。 于是我们就可以把量子的这种特性用来保护传统的电磁波信息 。
举例来说 , 如果量子态突然变化了 , 我们就知道这个信息被测量过 , 也就知道这个信息已经或正在被窃听 , 那么我们采取必要的手段来防止信息的泄露 , 我们的信息安全将得到绝对的保护!
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