祝賀Alain Aspect, John F Clauser Anton Zeilinger獲得諾貝爾物理學獎

第一縷光001 發佈 2022-10-04T15:04:01.886645+00:00

祝賀 Alain Aspect, John F. Clauser 和 Anton Zeilinger「表彰他們用糾纏光子進行的實驗,並開創了量子信息科學」。他們的研究結果為量子信息的新技術掃清了道路。


祝賀 Alain Aspect, John F. Clauser 和 Anton Zeilinger

「表彰他們用糾纏光子進行的實驗,並開創了量子信息科學」。
他們的研究結果為量子信息的新技術掃清了道路。

糾纏態——從理論到技術

Alain Aspect、John Clauser和Anton Zeilinger都使用糾纏量子態進行了突破性的實驗,在這些實驗中,即使兩個粒子是分離的,它們的行為也像一個整體。他們的成果為基於量子信息的新技術掃清了道路。
量子力學不可言喻的效應開始得到應用。現在有一個很大的研究領域,包括量子計算機、量子網絡和安全的量子加密通信。
這一發展的一個關鍵因素是量子力學如何允許兩個或更多的粒子存在於所謂的糾纏態中。糾纏對中一個粒子的情況決定了另一個粒子的情況,即使它們相距很遠。
很長一段時間,問題是這種相關性是否是因為糾纏對中的粒子包含隱藏變量,即告訴他們應該在實驗中給出哪個結果的指令。在20世紀60年代,約翰·斯圖爾特·貝爾發展了以他的名字命名的數學不等式。這表明,如果有隱藏變量,結果之間的相關性很大
測量次數永遠不會超過某個值。然而,量子力學預測,某種類型的實驗將違反貝爾不等式,從而導致比其他可能更強的相關性。
約翰·克勞瑟發展了約翰·貝爾的想法,導致了一個實際的實驗。當他進行測量時,他們明顯違反了量子力學。

一個貝爾不等式。這意味著量子力學不能被使用隱變量的理論所取代。
在約翰·克勞薩的實驗之後,一些漏洞仍然存在。Alain Aspect開發了這個設置,並使用它來彌補一個重要的漏洞。他能夠在一對糾纏粒子離開源後切換測量設置,因此當它們被發射時存在的設置不會影響結果。
使用精細的工具和長系列的實驗,安東·澤林格開始使用糾纏量子態。其中,他的研究小組展示了一種稱為量子隱形傳態的現象,這種現象使得將量子態從一個粒子轉移到遠處的一個粒子成為可能。
「越來越清楚的是,一種新的量子技術正在出現。我們可以看到,獲獎者在糾纏態方面的工作非常重要,甚至超出了關於量子力學解釋的基本問題,」諾貝爾物理學委員會主席安德斯·伊爾貝克說。

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