走进科学
有史以来首张记录量子纠缠状态的成像照片
科学家们又一次创造了历史，令人难以置信地捕捉到了世界上首张量子纠缠的实际图像。
由苏格兰格拉斯哥大学的物理学家拍摄的照片，令人叹为观止，我们简直无法把视线移开(此处为夸张~)。
它看起来可能平平无奇，但停下来想想：两团模糊的灰色块就是粒子间的相互作用，我们首次直观地看到这一现象——它们是量子力学大厦的大梁。
当两个粒子变得密不可分时，就发生所谓的量子纠缠——此后无论它们相距多远，其中一个发生了点什么，都会立即影响到另一个。因此，爱因斯坦称之为“超距作用的幽灵”。
这张特殊的照片显示了两个光子之间的纠缠。它们在极短时间内，分享彼此的物理状态。
Paul-Antoine Moreau是实验照片的第一作者，他告诉BBC，这幅图像是“对自然基本属性的优雅展示”。
为了拍下这张令人难以置信的照片，Moreau和同事发明了一个系统，在他们称之为“非规约性对象”中摧毁纠缠光子流。
你在这里看到的实际上是多个光子图像的复合结果，因为它们经历了一系列的四组相变。
物理学家把纠缠光子拆分，并使其中一束穿过β-钡硼酸盐的液晶材料，触发连续相变。
与此同时，他们捕捉到纠缠对经历相同相变的瞬间，即使它并没有穿过液晶。
虽然量子纠缠这一概念最早来自爱因斯坦，但已故的物理学家约翰·斯图尔特·贝尔帮助我们厘清了纠缠的定义并建立了被称为“贝尔不等式”的检验机制。基本上，如果量子现象违反了贝尔不等式，你就可以认为存在量子纠缠。
“在我们的实验里，观察到了存在违反贝尔不等式的情况。这一结果为新的量子成像方案开辟出道路……并预示了基于空间变量的量子信息方案的发展前景。”
该研究发表在Science Advances上。
本文译自 sciencealert，由 majer 编辑发布。
# celk 注：
“在他们称之为“非规约性对象”中摧毁纠缠光子流”应该是“将一系列纠缠光子射入他们所说的“非常规材料”里”
“实际上是多个光子图像的复合结果，因为它们经历了一系列的四组相变”这里原文的as不是“因为”的意思，全句应该是“实际上是多个光子经历了四个相位变化之后的图像的复合结果”。但是！sciencealert小编这特么是看图说话吗简直乱说
“β-钡硼酸盐”应该是“β-硼酸钡”。但是！sciencealert这句又是看图说话的
参看文章示意图
图中的光子从左下角出发，sciencealert小编说一对光子拆开之后其中一个会穿过β-硼酸钡，但实际上，β-硼酸钡就是BBO，特么就放在左下角好吗，并不是放在分束器之后的
总之，一颗光子从左下角出发，经过BBO才会分裂成一对纠缠光子，然后再通过分束器(BS)分道扬镳。“相变”？抱歉，没有的事。只不过这两个光子的“相位”会纠缠在一起罢了。
随后，右边的光会穿过一个半透明的物体，以便让最终成像会是圆形的照片；左边的光会穿过四种滤镜之一(不是四个连在一起，而是随机四选一)。最后，当右边的光子被探测到，信号就会通过中间的SPAD放大，命令左边的CCD拍下左边的光子(注意左边的光路特别长就是为了弥补信号延迟时间)。
有些做过大学光学实验的人会知道，像左边这四种滤镜，假如放在光路的傅里叶平面上，最终成像就会分别沿这四种方向之一加强图像对比度。而右边那个圆形滤镜，放在光路的像平面上，就只是会产生圆形的图像而已。
这两个滤镜同时放在光路上，就会产生文中所引用的那张照片。只不过，这个实验并不是在光路中一前一后地放这两个滤镜，而是将两个滤镜放在光路的两条分支上，由两个光子分开穿过这两个滤镜，结果竟然还是出了这张照片，因此这就展示了光子纠缠。