科研团队成功让光子在1.2英里外与电子发生关联
据美国斯坦福大学官方网站报道,近日该校物理学家余利奥和他的科研团队让相隔1.2英里的光子和自旋的电子发生了关联。这项研究解决了量子物理学领域老大难问题——如何远距离传输“纠缠”的粒子。 量子纠缠是两个或更多粒子在不同的空间即使相距几千里也互相关联的现象。以纠缠的电子为例,电子自旋的方向有两种,如果两个电子发生了纠缠,它们的自旋方向也会发生联系。爱因斯坦曾把这种现象称为“幽灵般的行为”。 电子被困在原子之中,所以纠缠的电子无法通过长距离直接发生“对话”,不过光子却可以。因此,科学家可以先让光子和电子发生所谓的“量子关联”,这样光子就可充当信使的作用,传达电子的自旋信息。 为实现这一目的,余利奥团队需要保证光子和电子在长距离传输中一直保持关联,这是个很关键的挑战,因为光子在光纤电缆中传输时有改变方向的倾向。光子可有两种方向——垂直或水平,不过如果光子的方向在途中发生改变,它与电子的关联就消失了。余利奥设计了一种时间戳来将光子的到达时间与电子自旋发生关联,这可以为每个光子提供参考信息来确认它与哪个电子相互关联。 |