科普:量子和量子纠缠分发

新華社華盛頓6月15日電（記者林曉春）中國科學家在世界上首次實現了1000公裏的量子糾纏分布，相關論文成爲新一期美國科學雜志的封面文章。這一“裏程碑”成果涉及一系列術語，包括量子、量子糾纏、糾纏光子、糾纏分布、貝爾不等式等。

量子：量子的概念在物理學中常用。它是物質的基本單位，是能量的最基本載體，不能再被分割。例如，光子是光能的最小單位，不存在“半光子”。quantum一詞來自拉丁語quantus，意思是“多少”，代表“相當多的東西”。普朗克在1900年首次提出量子概念。經過愛因斯坦、玻爾、海森堡、薛定谔和伯恩等科學巨人的不斷改進，量子力學理論在20世紀上半葉形成并仍在發展。

量子糾纏：這是一種奇怪的量子力學現象。糾纏态中的兩個量子之間存在關聯，無論它們相距多遠。一個量子态改變（例如，人們觀察到它），而另一個量子态瞬間改變。這種“心靈感應”的神秘聯系被稱爲量子非定域性，愛因斯坦稱之爲“幽靈般的心靈感應”。

糾纏光子：光子也是量子的。處于糾纏态的光子稱爲糾纏光子。

糾纏分布：将制備好的兩個糾纏量子發送到遠處兩點，通過觀察兩點的測量結果是否符合Bell不等式來測試量子糾纏的存在。這是驗證遠程量子力學正确性和實現廣域量子網絡的必要手段。

貝爾不等式：這是物理學家約翰·貝爾在1964年提出的一個數學不等式。它适用于經典物理學，但不适用于量子力學，因爲量子力學可以驗證量子力學的理論。盡管過去有大量實驗支持量子力學，但這些實驗設計中存在漏洞。通過完美的實驗來檢驗貝爾不等式一直是國際物理領域最具競争力的挑戰之一。