科學家首次拍到「量子糾纏」的光子照片,量子電腦的運作原理清楚展現!

【為什麼我們要挑選這篇文章】量子糾纏(quantum entanglement)是量子力學的重要概念,指的是粒子在交互作用後,粒子所擁有的特性已綜合成系統整體的性質,無法單獨描述個個粒子的性質。這個特性可用於加密,建立 無法被攔截的訊息傳輸系統 ;也可用於運算,創造 速度高於傳統電腦的量子電腦

現在,科學家成功拍到量子糾纏的照片,不但證實理論,更可推動量子電腦的發展。(責任編輯:郭家宏)

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在科學界,有不少理論雖然存在,但一直未能捕捉其形象,其中量子糾纏現象就令科學家相當感興趣。作爲量子力學的重要理論基礎之一,最近有科學家終於捕捉到量子糾纏現象的照片。

科學家首度拍到量子糾纏照片

在 Scientific Advances 的論文上,University of Glasglow 的科學家公開了首張貝爾糾纏的照片,照片展示了兩個光子相互作用並在短暫瞬間共享物理狀態。科學家表示,為了捕捉貝爾糾纏的形象,他們建立了一個系統,可以從他們稱之為「非傳統物體」的量子光源射出糾纏光子流。這些物體顯示在液晶材料上,當光子穿過它們時,它們可以改變光子的相位。然後設定能夠檢測光子的相機,以便在識別出與另一個光子糾纏的一個光子時拍照。

量子糾纏概念被用於量子計算和密碼學等實際應用中,但一直未有人可以成功捕捉其形象。科學家表示,這次捕捉的照片將可以推動量子電腦的開發,甚至引領開發新型影像捕捉技術。

TO 編按:量子糾纏可運用於通訊與運算

量子通訊是指利用量子效應加密進行資訊傳輸的一種通訊方式,具有保密性強、大容量、遠距離傳輸等特點。量子通訊背後的原理是量子糾纏,如果一個糾纏狀態中的粒子被觀測,就會導致這種糾纏態的坍塌,保障量子通訊的安全,可以有效杜絶間諜竊聽及破解的保密通信技術,抗衡網路攻擊,提升防禦能力。

至於量子電腦的運算單位:量子位元,背後的原理是量子疊加和量子糾纏,讓電腦可以處理 0 和 1 以外的資訊,讓運算速度提升到傳統電腦的數百兆倍。IBM 已推出 IBM Q System One 商用量子電腦,英特爾、微軟和 Google 也積極開發。量子電腦將是人類的未來。

(本文經合作夥伴 Unwire 授權轉載,並同意 TechOrange 編寫導讀與修訂標題,原文標題為 〈科學家首次拍到量子纏結照片 有助量子電腦研發 〉。首圖來源:Unwire

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