中国古人是否预料到了量子纠缠？一种新技术让光子的纠缠呈现太极图

发布时间：2023-08-24 16:09:55 所属栏目：动态来源：

导读：你可能听说过光子，它们是构成光的基本粒子。光子可以有不同的颜色，也就是不同的波长和频率。光子还可以有不同的偏振，也就是它们振动的方向。比如，水平偏振的光子是沿着水平方向振动的，而垂直偏振的光子是沿着垂

你可能听说过光子，它们是构成光的基本粒子。光子可以有不同的颜色，也就是不同的波长和频率。光子还可以有不同的偏振，也就是它们振动的方向。比如，水平偏振的光子是沿着水平方向振动的，而垂直偏振的光子是沿着垂直方向振动的。

你可能也听说过量子力学，它是一门描述极其微小的物体所具备的奇异物理现象的学科。在量子力学中，有一个很重要的概念叫做波函数，它描述了量子实体（比如光子）的状态和行为。波函数可以告诉我们一个量子实体可能处于哪些状态，以及处于每个状态的概率有多大。但是，波函数并不能告诉我们一个量子实体实际上处于哪个状态，除非我们对它进行测量。一旦我们准确地测量了一个物质的量子实体，它的量子位的波函数就会坍缩到实体的一个确定的状态上，并且这个确定的状态绝大多数时候是随机的。

那么，光子的量子纠缠又是什么呢？简单来说，就是两个或多个光子之间存在一种特殊的联系，使得它们的波函数相互依赖。这意味着，如果我们测量了其中一个光子的状态（比如颜色或偏振），我们就能立刻知道另一个光子的状态（比如颜色或偏振），即使它们之间没有任何物理连接，甚至它们之间的距离如宇宙长度般遥远。这种现象被爱因斯坦描述为“鬼魅般的超距作用”，因为它似乎违反了物理学中最基本的原则：信息不能超过光速传递。

那么，我们又是怎么制造和测量纠缠光子呢？有很多方法可以实现这一目标，其中最常用的一种方法是利用非线性晶体将一束单色激光分裂成两束不同颜色的激光，并且使得每对分裂出来的光子之间形成纠缠态。这种方法被称为自发测量下转换（SPDC）。利用特殊相机制图纸，我们可捕捉到光子在抵达某一位置时彼此粘连的情况并重构其波动方程；而后通过波函数的计算还原出其量子状态和属性。

渥太华大学的研究人员与罗马大学的Danilo Zia和Fabio Sciarrino合作，展示了一种新技术，可以实时可视化两个纠缠光子的波函数1。他们用一种叫做量子光学干涉仪的装置，将两个纠缠的光子与一个已知的量子态叠加在一起，然后用一种特殊的相机记录它们同时到达的位置。利用这样的干涉图可以获取未知的波函数的相关信息。通过对这种图片进行解读与研究可还原该波的型态以及其特色等内容。

有趣的是，他们得到的干涉图像竟然和太极图非常相似。太极图的涵义在中国传统的文化中有所表达，是代表了一种以阴和阳彼此转化为基点的智慧精髓。太极图也被用来表示中国传统武术中的内功和外功，以及中国传统医学中的气和血。这种巧合是否意味着中国古人已经预见到了量子纠缠的奥秘呢？或者这只是一个偶然的结果，没有任何深层的联系呢？这可能需要我们进一步探索和思考。

光子的量子纠缠效应是当今世界一个非常有趣和有用的量子物理现象，它可能会让我们对自然界有了更深刻和更广阔的一个方面的认识。也许有一天，我们能够利用它来实现更多不可思议的事情，比如量子计算机、量子隐形传态、量子隐形衣等等。你对光子的量子纠缠感兴趣吗？你想了解更多关于它的知识吗？如果你有任何问题或想法，欢迎在下面留言和我交流。

（编辑：汽车网）

【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容!