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这个实验将让我们有史以来第一次看见量子纠缠

我们也许能够用自己的眼睛看见量子纠缠(quantum entanglement)。

以今日的科技，来自瑞士日内瓦大学的物理学家有一个理论，我们实际上能够用肉眼"看见"量子纠缠。

来自瑞士日内瓦大学的Valentina Caprara Vivoli以及她的研究小组已经想出出一项实验，允许人类的眼睛直接侦测量子纠缠。第一次，我们也许能够回答那个有趣的问题，是否人类将能够"看见"量子纠缠的发生。

什么是量子纠缠？

量子纠缠是一种现象，两个量子粒子以好像在分担相同实体这样的方式在交互作用。这意味着对一个粒子做量测时，会立刻影响另一个粒子;不管它们彼此相距有多远。

长期以来，科学家一直在争论它的存在。但随着今日的科技以及良好设备的实验室，物理学家能够更仔细地研究这一个现象，并且希望能回答这些问题。

新的实验

为了"看见"量子纠缠，物理学家以基本的方式来看：人类眼睛。我们的眼睛是一个光子侦测器，因此，在理论上，以人类眼睛当作光子侦测器的一个量子纠缠实验是有可能的。这些实验涉及了几对被送到一个光子侦测器上的纠缠光子，多次的重复侦测过程将让它有可能确定是否量子纠缠实际上已经发生了。

这一切听起来非常容易，但它不容易。我们的眼睛，尽管已经是将近10亿年演化下的复杂产品，就是不能侦测单独的光子。为了触发一次真正的侦测，我们眼睛视网膜内的每一个光感应"杆(rod)"必须被很多的光子刺激，最低的可察觉光子门槛(photonic threshold)据信是7个。通常，我们的眼睛只能在数百或数千个光子中做分辨。

但即使有数千个光子，我们的眼睛依然无法被认定是有效率的光子侦测器。在任何一个好的光学实验室，一个光子侦测仪器是超过90%的效率，我们的眼睛暂存器(peeper register)仅仅只有8%效率。因此，这造成一个真正的大问题，我们将会如何"看见"量子纠缠。

往后更多的挑战

除了我们眼睛的效率之外，科技也在这个问题扮演了一个角色。物理学家一次只能纠缠6个光子，而且这项工作也不是非常容易的。

显然地，我们能用我们的眼睛真正地侦测到它们的唯一的方法是放大一个纠缠光子的效果。但我们需要确定我们不会破坏它自身实际的量子纠缠。

Vivoli和她的小组说明他们想出一个方法来有效地放大一个单独的纠缠光子进入许多个光子内，让我们的眼睛能真正地看见。这项技术称作"位移操作(displacement operation)"。基本上是两个量子物质的干扰，以至于一个物质的相位被另一个所改变。

为了要做到这点，要用到一台分光镜。从一个雷射来的一束连贯的光子瞄准一个分光镜，穿越它。但之后的一个相位改变，造成它反射。如果第二个雷射光束干扰第一个，它将会改变第一个光束的相位，将它反射回来而不是穿越分光镜。因此第二个光束控制第一个光束是否反射。这个"切换光束(switching beam)"不需要和主光束一样的强大，但它的确需要连贯的。换句话说，一个实际的雷射，造成它的成功。

Vivoli和她的小组把这项理论放在心里，他们说这项实验所需的技术已经有了，他们说他们的研究工作”有说服力地展示以眼睛观察量子纠缠的第一次实验的可能性”。他们说了很多事情，但只有时间能证明他们是否能够兑现承诺。

所以我们现在只需要实施这项实验来看结果，并检查是否他们的理论可行。应该不会太难吧！我们只需要几个有很多空闲时间的志愿者，和几千个已纠缠的光子。

同时，Vivoli和她的小组，以特有的眼光看待新奇的事物，指出，可以安全地说：”以量子光(quantum light)来刺探人类视觉是一个未知的领域(terra incognita)，这使它自己成为一个有吸引力的挑战”

而且那是一个我们全都能赞扬的观点。我们期待用我们自己的眼睛，来探索量子世界各式各样的怪异。