量子糾纏(quantum entanglement)可以透過電子自旋來理解。電子自旋可以簡單地理解為電子的內在角動量，具有兩個可能的方向:「自旋向上」和「自旋向下」。若有兩個自旋相反的電子同時產生並互相遠離，量子力學表明這兩個電子會處於糾纏態，並且未量測時，兩者的自旋都處於尚未決定的疊加態。但是當量測其中一個電子的自旋為上自旋時，無論彼此的距離有多遠，另一個電子的自旋會瞬間從疊加態變成下自旋，反之亦然。此現象稱作量子糾纏 (圖a)。愛因斯坦認為量子糾纏違反局域性(locality)，因此主張雙電子在產生時它們的自旋就已決定(圖b)。1964年，貝爾以理論提出可以檢驗何者為真的貝爾不等式，表明若存在量子糾纏，量測結果會違反不等式。2022年諾貝爾物理獎得主克勞澤用光子的偏振代替電子的自旋，首次以實驗展示量測結果違反貝爾不等式，證明微觀世界的確存在像愛因斯坦著名的EPR（Einstein- Podolsky-Rosen）悖論所述的『鬼魅般的超距作用』 (spooky action at a distance)，即量子糾纏。我們將演示透過非線性晶體中的自發參數下轉換之機制所持續產生的成對光子，在分別經過可調角度的線性偏振片後，用兩組單光子偵測器偵測並計數 (圖c)。然後運用量測到的光子數計算貝爾理論衍生的CHSH值。若數值大於2，就表示成對光子存在量子糾纏。
活動訊息
主講人
王予哲/呂欣明
活動時間
10/19 09:00 - 16:00
活動地點
物理研究所
位置
1樓大廳
活動分類
活動組別
數理科學
活動類型
成果展示
主辦單位
適合對象
不限
參加須知
聯絡人
王予哲/呂欣明
2789-8919
qaz05060781@gmail.com
