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量子纠缠首次在电晶体线路中完美实现 |
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意味着量子力学真正走进了电子元件中 |
据最新出版的《物理评论快报》（PRL）杂志报道，一个由法国、德国和西班牙物理学家组成的研究团队首次确凿地证明：从电晶体装置中分离出来的粒子，仍可实现量子纠缠。这是量子力学的一次突破性进展。量子纠缠在全固体材料中的完美实现，意味着量子力学真正走进了电子元件中，量子纠缠和全固体材料结合的目的就是实现量子计算以及更加固若金汤的通信。
简单来说，量子纠缠是一种量子力学现象，具有量子纠缠现象的成员系统们，即使距离遥远，仍保有特别的关联性，仿若“心有灵犀”一般，也就是当其中一颗电子由于被操作，状态发生变化时，另一颗也会即刻发生相应的状态变化，仿佛两颗电子拥有超光速的秘密通信一般。这种被爱因斯坦时代的科学家们称为“鬼魅似的远距作用”的现象，实际上是打开人类进入量子世界的“钥匙”，其一旦纯化，包括量子密码术、量子信息学及量子计算机，都将应运而生。
然而常见的状况是：受实验条件的限制和不可避免的环境噪声的影响，科学家们制备出来的纠缠态并非都是最大纠缠态，慢慢会退化成为混合态，而使用这种混合纠缠态进行量子通信和量子计算都将会导致信息失真。
此次，研究人员终于首次实现了高度完美化的纠缠态。其类似于光子的纠缠，在光学系统中，光子即使经分光后，仍然表现为“一致行动”。现在，研究人员利用超导体中的电子取代光子，来作为电路中的粒子，虽然两个量子点只相距1微米左右，但对于此类实验来说，这个距离大到足以证明纠缠态，物理学家终于在全固体材料中完美演绎了实验。
有评论称，该成果让科学家迈入了量子研究的新境界，因为笼统地讲，无论是光学还是固态系统，都具有实现量子计算和安全通信的潜力，但固体材料中的量子纠缠，最终更易将技术纳入到电子设备中。人们可欣喜地看到，在以原子为基石的微观世界里，光与电的行为将不再服从古典规则，而是量子物理规律。
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