格拉斯哥大學 | 保持糾纏的方法可以實現(xiàn)新的量子技術(shù)
指南者留學
2023-01-30 16:17:35
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<p>一個國際研究團隊開發(fā)了一種新方法來克服未來量子技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。</p>
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<p>在 Physical Review X Quantum 雜志上發(fā)表的一篇新論文中,研究人員描述了他們?nèi)绾瓮ㄟ^讓粒子在以前不可能的條件下糾纏來解決量子技術(shù)的一個關(guān)鍵問題。</p>
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<p>他們的發(fā)現(xiàn)可能有助于推動新的量子增強成像和通信技術(shù)的發(fā)展。</p>
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<p><img src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1675066727765/1675066727765.jpg" width="650" height="362" /></p>
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<p>量子糾纏是量子力學的一個迷人特性,它允許兩個粒子保持緊密聯(lián)系,無論它們之間的距離如何。</p>
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<p>利用糾纏的系統(tǒng)支持許多潛在的技術(shù)突破,包括先進的顯微鏡和超安全通信系統(tǒng)。</p>
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<p>然而,糾纏是一種脆弱且難以檢測的特性,這使得在現(xiàn)實世界條件下可靠地使用它具有挑戰(zhàn)性。</p>
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<p>當成對糾纏的光子(光的粒子)通過多云或不透明的材料(如生物組織)或通過旋轉(zhuǎn)的氣體傳播時,糾纏會惡化并變得無用。</p>
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<p>來自英國格拉斯哥大學、Kastler Brossel 實驗室和法國巴黎納米科學研究所的研究人員開發(fā)了一種光學操縱技術(shù),以保持光子在具有挑戰(zhàn)性的條件下傳播時的糾纏。</p>
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<p>為了展示他們的技術(shù),他們建立了一個實驗,其中成對的糾纏光子通過散射層發(fā)送。 通常,這會導致光子向各個方向隨機散射,并且糾纏變得無法檢測。</p>
<p><br />令人驚訝的是,通過在粒子進入散射層之前對其進行作用,研究人員能夠補償它們在傳播過程中遇到的干擾,并在輸出端恢復糾纏。</p>
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<p>巴黎納米科學研究所和格拉斯哥大學的 Hugo Defienne 博士是該論文的通訊作者。 Defienne 博士說:“在光子穿過散射材料之前對其進行預混合,使我們能夠在另一側(cè)恢復糾纏。 這有點像將煎蛋卷變回雞蛋,這在量子技術(shù)中尚屬首次。</p>
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<p>“我們開發(fā)的系統(tǒng)有可能通過在具有挑戰(zhàn)性的情況下保持糾纏,使量子糾纏在現(xiàn)實環(huán)境中更加穩(wěn)健。 這可能有助于推進量子顯微鏡的新應用,在量子顯微鏡中,糾纏的光子可以解析更高分辨率的組織樣本圖像,或者在通信中,信息可以更可靠地加密和傳輸。”</p>
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<p>“我們研究的成功是一個團隊在非常不同的光學領(lǐng)域的專業(yè)知識相結(jié)合的結(jié)果。 在巴黎,Sylvain Gigan 教授在使用光波整形技術(shù)操縱光子方面的經(jīng)驗得到了我與格拉斯哥大學的 Daniele Faccio 教授合作開發(fā)的量子成像方法和單光子相機的補充。”</p>
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<p>“我們期待著在這項工作的基礎(chǔ)上,在未來開發(fā)更多的應用程序。”</p>
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<p>該團隊的論文題為“Manipulation and certification of high-dimensional entanglement through a scattering medium”,發(fā)表于 Physical Review X Quantum。</p>
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<p>這項工作得到了皇家工程院新興技術(shù)教席計劃、英國工程和物理科學研究委員會、歐盟地平線 2020 研究和創(chuàng)新計劃以及歐洲研究委員會的資助。</p>
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<p>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南留學態(tài)度觀點。</p>
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