首次实现十四个光子的有效纠缠

德国物理学家在最新一期《自然》杂志上写道，他们已经设法以某种方式有效地纠缠了14个光子，这是迄今为止在实验室中获得的最大数量的纠缠光子。

量子力学中一个众所周知的原理就是量子纠缠：两个纠缠的粒子就像心灵感应一样。无论它们相距多远，一个粒子的状态都会改变，另一个也会改变。爱因斯坦称之为“幽灵般的距离效应”。

最新研究的第一作者、马克斯普朗克量子光学研究所博士生菲利普托马斯(Philip thomas)说，“光子，即光的粒子，特别适合量子纠缠，因为它们的性质很强，易于操作。我们第一次以确定的方式纠缠了多达14个光子。”

托马斯解释说，最新实验的诀窍是让一个原子发射光子，并以一种非常特殊的方式将它们交织在一起。为了做到这一点，他们将一个铷原子放在光腔(电磁波的回声室)的中心。使用具有一定频率的激光，他们可以精确地确定原子的状态，通过使用额外的控制脉冲，他们触发了与原子的量子态纠缠的光子的发射。就这样，他们创造了一条多达14个光粒子的链，这些光粒子通过原子的旋转相互纠缠，进入理想状态。

不仅有大量的纠缠光子，而且这些光子纠缠的方式也与传统的方法有很大的不同。托马斯解释说，“因为光子链是由单个原子产生的，所以可以通过一定的方式产生。”

研究中使用的最新方法允许科学家产生任意数量的纠缠光子，这将有助于未来实现可扩展的量子计算，也可能应用于量子通信等领域。由于散射、吸收等光学效应，光在光纤中传播时会有损耗，限制了数据传输的距离。利用新方法，可以将量子信息封装在纠缠光子中，在一定程度上降低了光损耗，实现了远距离保密通信。