量子糾纏圖像問世
量子糾纏是量子力學領域的基本現象之一，指兩個粒子相互作用並瞬間共享其物理狀態。所謂“量子糾纏”，是指一對粒子屬性完全相反，如一個粒子自旋向上，則另一個自旋向下，並且當一個粒子的屬性改變時，另一個粒子無論距離多遠，都會立即變成相反的屬性。最近英國物理學家通過一套特殊的“相機”首次拍攝到了量子糾纏的“圖像”，今天我們就簡單講一下這個實驗的基本原理。
圖像解讀
研究人員做了無數次實驗，最終得到的結果如下圖所示。圖中每一個環形都是一組實驗結果，可以看出實驗中分別向四個方向影響了其中一光束的相位，最終導致另一光束向相反方向被動改變相位，最終形成了下圖中的四個環形。實驗使用的兩個光束中，其中一個光束每一個光子都與另一個光束的光子成對“糾纏”，實驗結果似乎證明了影響量子糾纏對中一個光子，同時也會導致另一個光子反向運動。
實驗原理
實驗原理簡單示意如下圖，研究人員發射了一束激光，該激光經過BBO（偏硼酸鋇晶體）時產生了在空間上糾纏的光子對，光子對通過BS（分束器）時進行了分離，一束向着SLM1、另一束向着SLM2。通向SLM1的光束經過某種特殊的影響會產生相位的變化（可以理解為位移），通過SLM2的光束則需要在“Delay line”進行數次反射（延時）最終到達相機。
通過SLM1的光束在“Fiber coupler”處被收集起來並通過光纖線到達“SPAD”，其中SPAD除了記錄下光束的“圖像”，同時每有一個光子到達它就向“ICCO”發送一個信號提示“光子已到達該拍照了”。
通過SLM2的光束如果直接射向ICCO相機，則其光子到達相機時會因為SPAD到ICCO的電路延時導致相機無法准確地成對拍攝成像。所以通過SLM2的光束需要在“Delay line”折射數次進行延時，使其光子到達ICCO時正好是SLM1方向上另一成對光子到達SPAD的瞬間。
通過上述裝置就能同時記錄下兩個成對光束的圖像了，最終結果也表明，影響量子糾纏狀態下的一個光子，則另一個光子會向反向運動。
展望
正如論文第一作者、格拉斯哥大學校物理與天文學院保羅-安東尼·莫羅博士所說：“這張圖像是對自然基本屬性的優雅展示，量子糾纏第一次以圖像的形式被看到，這一結果可推動量子計算新興領域的發展，並催生新型成像技術和設備。”
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“我懷疑，宇宙不僅比我們已料想的更奇怪，甚至比我們能料想的還要奇怪。”
--霍爾丹
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