05.21 千里分身 或將實現,你知道這遠超美國的實驗室如何進行的嗎?

兩個糾纏在一起的量子,相隔多遠都可瞬間互相影響

千里分身 或將實現,你知道這遠超美國的實驗室如何進行的嗎?

千里分身 或將實現,你知道這遠超美國的實驗室如何進行的嗎?

2我國成功發射首顆量子科學實驗衛星“墨子號”,這是中國科學院空間科學先導專項首批科學實驗衛星之一。

量子是物理世界裡最小的、不可再分割的能量單位。量子糾纏是量子的兩個奇妙特性之一。“它是兩個(或多個)粒子共同組成的量子狀態,無論粒子之間相隔多遠,測量其中一個粒子必然會影響其它粒子。兩個糾纏在一起的量子就好比是一對有心電感應的雙胞胎,不管兩人距離多遠,千公里量級或者更遠,只要當其中一個人的狀態發生變化時,另一個人的狀態也會跟著發生一樣的變化。這種現象被稱為量子力學非定域性。量子糾纏所體現的非定域性是量子力學最神奇的現象之一。”

千里分身 或將實現,你知道這遠超美國的實驗室如何進行的嗎?

愛因斯坦稱量子糾纏為“鬼魅般的超距作用”,他認為這種效應的產生可能是由某種人們目前可能還暫時無法理解的所謂“隱變量”操縱的。那麼,愛因斯坦到底說得對不對呢?

物理學家約翰·貝爾提出了一個實驗方案,能夠進行檢驗。“這也就是量子糾纏分發實驗。讓一臺機器把製備好的一對對糾纏粒子(通常為光子)不斷分別向兩個方向發射,然後隨機沿著不同的角度,分別對糾纏光子的偏振方向進行測量。”中國科技大學研究員、量子科學實驗衛星科學應用系統總師兼衛星系統副總師彭承志說,“如果測量結果滿足貝爾不等式的話,說明愛因斯坦是對的;否則,證明量子力學非定域性是真實存在的。”

驗證量子糾纏在更遠距離是否存在,要到太空去實驗

由於量子糾纏非常脆弱,它會隨著光子在光纖內或者在地表大氣中的傳輸距離而衰減。也就是說,如果在地面做這個實驗,傳輸的距離就不可能太長。

此次實驗是如何進行的?

千里分身 或將實現,你知道這遠超美國的實驗室如何進行的嗎?

“‘墨子號’過境時,同時與青海德令哈站和雲南麗江高美古站兩個地面站建立光鏈路。”中科院上海技術物理研究所研究員、量子科學實驗衛星工程常務副總師、衛星系統總指揮王建宇說,衛星上的糾纏源載荷每秒產生800萬個糾纏光子對,建立光鏈路可以以每秒1對的速度在地面超過1200公里的兩個站之間建立量子糾纏,該量子糾纏的傳輸衰減僅僅是同樣長度最低損耗地面光纖的一萬億分之一。

“在關閉局域性漏洞和測量選擇漏洞的條件下,我們獲得的實驗結果以4倍標準偏差違背了貝爾不等式,即在千公里的空間尺度上實現了嚴格滿足‘愛因斯坦定域性條件’的量子力學非定域性檢驗。”


分享到:


相關文章: