【洞见科讯】科学小知识 | 第一期：量子纠缠

一、什么是量子纠缠？

简单地说，两个或多个粒子之间发生纠缠后，形成一种强关联状态；无论相距多远，改变其中一个状态，另一个就会瞬间做出相应改变。

二、量子纠缠特征是什么？

一对纠缠的粒子，即使将它们分开，其状态也依然是紧密关联的；当对其中一个粒子进行测量时，无论相隔多远，另一个粒子的状态也会立刻确定下来，以保证整个系统的守恒。这种超越空间距离的瞬间关联，就是量子纠缠的核心特征。

三、量子纠缠能用来做什么？

科学家们利用量子纠缠这种奇特的性质，发展出了强大的新技术，开发了一系列颠覆性的应用：

1、绝对安全的量子通信。通信双方利用纠缠粒子生成密钥，任何窃听行为都会破坏粒子纠缠状态，从而被通信双方立刻察觉，确保信息的绝对安全。中国已建成世界首条千公里级量子保密通信干线“京沪干线”，并在金融、电力等领域开始应用。量子隐形传态是未来构建量子互联网、连接分布式量子计算机的关键技术。

2、超强算力的量子计算。传统计算机的比特只能是0或1，而量子计算机的“量子比特”可以同时处于0和1的叠加态，其计算能力呈指数级增长。这种超强算力可以用于新药研发、气象预报、密码破解等领域，解决传统计算机难以处理的复杂问题。

3、超高精度的量子传感。利用纠缠光子，可以广泛应用于生物医学成像、芯片制造、量子导航等领域，量子传感器的灵敏度和分辨率可以逼近量子测量理论的最高精度边界。科学家们还在攻克量子中继、空天一体化网络等技术难关。

阿兰·阿斯佩、约翰·克劳泽、安东·蔡林格等3位科学家因量子纠缠方面的研究成果而获得2022年诺贝尔物理学奖。中国科学院院士潘建伟系统开创了量子通信实验研究领域，研制了世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”。

原标题：《【洞见科讯】科学小知识 | 第一期：量子纠缠》

阅读原文