前几天有一则科技新闻，引起了科学界的广泛关注。

丹麦和德国科学家在最新一期《科学》杂志上发表论文指出，他们携手解决了一个困扰量子科学家多年的问题——在两块纳米芯片上，首次同时控制两个量子光源，并让其实现量子力学纠缠。这对量子硬件的突破性应用至关重要，将促进量子技术发展到更高水平，是计算机、加密和互联网加速“量子化”的关键一步，将为量子技术的商业利用打开大门。

包含两个相互纠缠的量子光源的两块纳米芯片的艺术图

我们都知道，物理世界大致由两大版块组成：一块是我们“眼见为实”的宏观世界；另一块则是由原子，以及组成原子的基本粒子所构成的微观世界。牛顿的经典物理学体系以及爱因斯坦的相对论，重点探讨的是宏观世界物体所遵循的规律；而20世纪初创立了量子力学，则重点研究微观世界粒子之间的行为。

随着人们为微观世界的认识不断深入，有很多怪异的、用牛顿或爱因斯坦的相对论无法解释的量子现象逐渐显露出来，量子纠缠就是其中的一个。

量子纠缠是一种奇怪的量子力学现象，它指的是处于纠缠状态的两个量子，不论相隔多远，都会存在一种关联，其中一个量子状态发生了改变，另一个量子的状态也会瞬时发生相应改变，无视空间的限制。

量子纠缠示意图

量子纠缠跟神秘的心灵感应有一些相似之处，相信很多朋友都听说过，一些双胞胎存在心灵感应，二者之间处在不同的城市，一个受伤了，另一个也能够瞬间感应到，有科学家认为，心灵感应有可能也是一种量子纠缠现象。

量子纠缠是如此不符合常理，以至于刚开始时很多科学家都不愿意相信，觉得它太颠覆人们的认知。比如说爱因斯坦，就将其称为“鬼魅般的超距作用”，认为它是错误的。但随着研究的不断深入，认可量子纠缠现象的科学家也越来越多。现在，物理学家已经不再怀疑它的真实性，而是思考着如何将这种现象研究透，应用到现实科技中。

爱因斯坦与量子纠缠

三位获得2022年的诺贝尔物理学奖的科学家，他们获奖的原因就是在对量子纠缠的研究，表彰他们在“纠缠光子实验、验证违反贝尔不等式和开创量子信息科学”方面所做出的贡献。三位诺奖得主的研究为我们扫清了一些障碍，从实践的角度来看，量子纠缠代表的就是一个巨大的资源，它现在还是处于一片空白中，必将成为新一轮科技竞争的主角。

哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所彼得·洛达尔教授表示，其团队一直在研究使用光子作为微传送器传输量子信息。一个量子光源发射的100个光子所包含的信息将超过世界上最大的超级计算机所能处理的信息。使用20—30个纠缠的量子光源，科学家们就有可能构建出一台通用的纠错量子计算机。

但实现上述目标面临的最大挑战是，从控制一个量子光源到控制两个量子光源。因为光源对外界的“噪音”非常敏感，因此很难复制。历经20年努力，在最新研究中，洛达尔团队成功创造出两个相同的量子光源，并开发出先进的纳米芯片，对每个光源进行精确控制，实现了量子力学纠缠。

最新研究主要作者、博士后阿列克谢·蒂拉诺夫解释道：“纠缠意味着控制一个光源，就可立即影响另一个光源，使我们可创建出一个量子光源组成网络，其中的所有光源相互作用，能以与普通计算机中的比特相同的方式来执行量子运算，从而获得当今计算机技术无法实现的处理能力。”

量子纠缠，一旦它能够被我们掌握，那么人类的科技将会进入一个新的时代，甚至有望开启星际时代。