“量子纠缠”原子数量再创纪录
时间:2017-12-07

  “量子纠缠”原子的新记录数 - News - Science Net

  科技日报北京10月30日电(记者刘霞)量子理论预言,会出现大量的原子能纠缠。以前,科学家已经证明了2900个原子的量子纠缠。根据生理学家网络的资料,瑞士日内瓦大学的科学家在最近发表的一篇题​​为“自然通讯”(Nature Communications)的杂志上发表了一篇最近的研究报告,在1厘米见方的晶体中出现了1600万个原子的量子纠缠。

  量子纠缠是量子力学理论预言的物理现象。它是指由两个或两个以上的粒子组成的系统中粒子的相互作用。这种影响不受距离的限制。即使两颗粒子分离成直径为十万光年的银河两端,粒子的变化也会瞬间影响到另一粒子。

  量子纠缠是量子计算革命的前提,对量子计算机的计算能力和操作方式有很大的影响。此外,根据量子纠缠原理,科学家提出了量子通信的思想。

  根据不确定性原理,这种传递信息的方式本质上消除了被破译的可能性。即使信息被截获,其不确定性也会使译者无法入手。这对于数据保护尤其如此,特别是对于数据加密这是非常重要的。

  两颗粒子纠缠在一起并不困难。例如,分裂一个光子产生两个具有相同性质和行为的纠缠光子。日内瓦大学应用科学研究小组的研究员弗洛里安·洛厄尔(Florian Lowell)说:“但是由于需要收集和分析的数据量很大,所以我们不能直接观察数百万个原子的纠缠。

  为了解决这个问题,这个时候,爱和他的同事们选择了一个比较简单的方法:他们让一个光子通过量子中继器被冷却到零下270℃的稀土原子晶体。当一个光子穿透这个小块晶体时会发生纠缠,当晶体再次释放一个光子而不读取它接收到的信息时,就会再次发生纠缠。他们研究了从晶体释放的光的性质,并分析了它们的统计特性,并成功地证明了1600万个原子的纠缠。

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