量子纠缠的一些实验和结果是什么?

Leonard Kelley拥有物理学学士学位，辅修数学。他热爱学术世界，并努力不断探索。

什么是量子纠缠?

“纠缠”是我最喜欢的科学话题之一，听起来太幻想了，以至于不真实。然而，无数的实验已经验证了它在远距离上关联粒子属性的能力，并通过“幽灵般的超距作用”导致值的崩溃，从我们的有利位置来看，这几乎是瞬间的。话虽如此，我对一些以前没听说过的纠缠实验以及涉及它们的新发现很感兴趣。这里只是我发现的几个，让我们仔细看看纠缠的神奇世界。

三重纠缠与量子加密

量子计算机的未来将取决于我们成功加密数据的能力。如何有效地做到这一点仍在研究中，但一种可能的途径可能是通过三个光子的令人惊讶的三重纠缠过程。维也纳大学和巴塞罗那自治大学的科学家们开发出了一种“不对称”方法，这种方法以前只是理论上的。他们通过开发3d空间来实现这一点。

通常情况下，光子的偏振方向是允许两个光子纠缠的原因，测量一个光子的方向会导致另一个光子向另一个光子坍缩。但是，通过用第三个光子改变其中一个光子的路径，我们可以在系统中加入一个三维扭曲，从而形成一个因果链。这就意味着需要扭转而且方向，使额外的一层安全。这种方法确保如果没有所需的纠缠数据包，您的数据流将被破坏而不是被拦截，从而确保安全连接(Richter)。

量子控制和EPR转向

通过纠缠和状态坍缩，隐藏了一个隐蔽的特性。如果两个人都有纠缠的光子，一个人测量他们的偏振，那么另一个人就会以第一个人知道的方式坍缩因为他们的测量。事实上，我们可以用它来打败别人来测量他们的系统状态，并消除他们做任何事情的能力。因果关系是最终的，如果我先这么做，我就能控制系统的结果。

这是EPR转向，EPR指的是爱因斯坦、波多尔斯基和罗森，他们在20世纪30年代首次构想了幽灵超距动作实验。这里的一个问题是我们的纠缠是多么“纯粹”。如果在我们测量光子之前有任何东西影响了光子，那么我们控制顺序的能力就丧失了，所以确保严密的条件是关键(Lee)。

打破敏感性

当我们希望更多地了解我们的环境时，我们需要传感器来收集数据。然而，这些仪器在干涉测量领域的灵敏度有一定的限制。这被称为标准量子极限，可以防止基于经典的激光达到量子物理学预测的可以被打破的灵敏度。

根据斯图加特大学科学家的研究，这是可能的。他们利用了“单个半导体量子点”，该量子点能够产生单个光子，这些光子在撞击分束器时纠缠进入系统，分束器是干涉仪的核心组件之一。这使得光子的相变超过了已知的经典极限，因为光子的量子源以及它们实现的高级纠缠(Mayer)。

远处的纠缠云

量子计算的核心目标之一是实现远距离材料组之间的纠缠，但大量的困难抑制了这一点，包括纯度、热效应等。但是，当来自UPV/EHU科学技术学院量子信息论和量子气象学的科学家们让两种不同的玻色-爱因斯坦凝聚云纠缠在一起时，朝着正确的方向迈出了一大步。

这种材料是冷，非常接近绝对零度，并且当它作为一种材料时，实现了一个奇异的波函数。一旦你把云分成两个独立的实体，它们就会在远处进入纠缠状态。虽然这种材料对于实际用途来说太冷了，但它仍然是朝着正确方向迈出的一步(Sotillo)。

产生纠缠——快速

生成量子网络的最大障碍之一是纠缠系统的快速损失，阻碍了网络的有效运行。所以当代尔夫特QuTech的科学家宣布产生纠缠态时快比失去纠缠，这更引起了人们的注意。他们能够在两米的距离内完成这一任务，更重要的是，在命令下完成。他们可以随时进入状态，所以现在的下一个目标是在多个阶段建立这一壮举，而不仅仅是双向的(Hansen)。

更多的进步肯定在路上，所以每隔一段时间就来看看纠缠正在建立和打破的新领域。

作品的引用

• 汉森,罗纳德。“代尔夫特科学家首次实现了‘按需’纠缠链接。”Innovations-report.com．创新报告，2018年6月14日。2019年4月29日。
• 李,克里斯。“纠缠允许一方控制测量结果。”Arstechnica.com．康泰纳仕，2018年9月16日。2019年4月26日。
• Mayer-Grenu,安德里亚。“通过量子纠缠实现超敏感。”Innovations-report.com。创新报告，2017年6月28日。2019年4月29日。
• 里希特,Viviane。三重纠缠为量子加密铺平了道路。”Cosmosmagazine.com．宇宙。2019年4月26日。
• Sotillo Matxalen。“两个物理分离的超冷原子云之间的量子纠缠。”Innovations-report.com．创新报告，2018年5月17日。2019年4月29日。

©2020 Leonard Kelley