量子物理学：Ménageàtroisphoton-style - 3对光子纠缠于超强相关性

时间：2021-08-18 13:52:15 来源：

具有三角形结构的量子网络允许基本上新颖的量子相关类型。

纠缠是特定于量子颗粒的属性之一。例如，当两个光子变得缠绕时，首先的量子状态将与第二的量子状态完全相同，即使它们彼此距离距离。但是当在网络中放置三对缠绕的光子时会发生什么？瑞士日内瓦大学（Unige）的研究人员，与Tehran的基本科学研究所合作（IPM）合作，证明这种安排允许在理论上进行新的量子相关形式。当科学家迫使两个光子从单独的成对中变得缠结时，也通过网络的另一个在网络中存在的双光子形成连接，形成高度相关的三角形。这些结果，您可以在日志物理审查信中阅读，在其最基本的水平处恢复量子物理时，为加密中的新应用程序创造了新的应用程序。

缠结涉及两个量子颗粒 - 光子，例如 - 尽管它们之间的距离，形成单个物理系统。在两个光子中的一个上执行的每个动作对其“双”光子产生影响。这种缠结原理导致量子非局部性：在其中一个光子上观察到的测量和统计的测量和统计与在另一个光子上的测量值非常紧密相关。“大量的”Quantum非地方性在1964年约翰斯图尔特·贝尔（John Stewart Bell）在Unige of Science of Science of Science of The Applied Physics中的副教授。“这表明光子相关性在自然界中完全量子，因此不能通过常规物理学解释。该原理可用于生成超安全的加密密钥。“

是否有可能强制网络中的光子变得纠缠在一起？

但是当若干双光子放置在网络中时，这一原理的概念是什么样的Quantum非局部性的含义？“为了回答这个问题，我们设计了一个涉及三对光子的实验，然后将三对的光子分开并分散到形成三角形的三个点”，Marc-Olivier·雷诺解释了应用物理系的研究员。“在每个顶点处，将来自不同对的两个光子一起处理。”

物理学家随后在三角形的每个顶点处迫使两个光子通过使它们彼此相互作用来缠绕，然后在测量它们之前。他们终于表明，来自这些测量产生的统计数据不能通过任何当地物理理论来解释。此外，这些统计数据如此强烈地相关，即它们可以代表一种新的量子相关形式。“它可以成为贝尔定理的新版本，特定于量子网络”，尼古拉斯热心。

这一重要的理论发现强调了网络中量子相关的力量，这远远超过研究人员最初认为可能的。下一步将是在实验室观察这些现象。“这不会是孩子的戏剧，因为尼尔岛应用物理学部教授尼古拉斯·吉尔的尼古拉斯·尼森（Nicolas Gisin）仍然非常困难，因为仍然非常困难。

参考：Marc-Olivier Renou，ElisaBäumer，Sadra Boreiri，Nicolas Brunner，Nicolas Gisin和Salman Beigi，2019年9月30日，物理审查信件.DOI：
10.1103 / physrevlett.123.140401

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