可视化神秘的舞蹈 太极 实时捕捉到光子的量子纠缠

渥太华大学的学者们，与来自罗马的萨皮恩扎大学和法比奥·夏里诺一同展开了研究工作，最近展示了一种新技术，可以实时显示两个纠缠光子(构成光的基本粒子)的波函数。

这种预测能力是无价的，特别是在快速发展的量子技术领域，知到量子计算机中产生或输入的量子态将允许测试计算机本身。此外，量子计算中使用的量子态非常复杂，涉及许多可能表现出强非局部相关性(纠缠)的实体。

了解这种量子系统的波函数是一项具有挑战性的任务，这也被称为量子态断层扫描或量子断层扫描。使用标准方法(基于所谓的投影操作)，完整的断层扫描需要大量的测量，这些测量会随着系统的复杂性(维度)而迅速增加。

然而，在经典光学中，还有另一种重建3D物体的方法。这就是所谓的数字全息，它是基于记录一个单一的图像，称为干涉图，通过用参考光干涉物体散射的光来获得。

该团队由yebrahim Karimi领导，他是加拿大结构量子波研究主席，渥太华Nexus量子技术研究所(NexQT)联合主任和理学院副教授，将这一概念扩展到两个光子的情况下。

重建双光子态需要将其与已知的量子态叠加，然后分析两个光子同时到达的位置的空间分布。对两个光子同时到达的成像称为巧合成像。这些光子可能来自参考源，也可能来自未知源。现在的量子力学研究指出，这个光子的来源实际上是一个无法确定的。

这就产生了可以用来重建未知波函数的干涉图样。这个实验是由一种先进的相机实现的，它可以在每个像素上以纳秒的分辨率记录事件。在这个实验中，研究人员首先用激光扫描一个点，然后将其转换为电信号，并将其传输到计算机。

（编辑：银川站长网）

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