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第25章 量子纠缠（第3页）

这也让我们更加深入地理解了量子力学的奇妙之处，以及量子纠缠在量子信息处理和量子计算中的潜在应用。

（二）中国科学家的测量

中国科学家在量子纠缠速度的测量方面也取得了重大突破。

科研人员通过观察两个电子之间的量子纠缠，精确测量出量子纠缠的时间差为232阿秒。

这一发现不仅有助于我们更好地探索宇宙基本规律，也为量子计算的发展带来了新的机遇。

量子纠缠是量子计算的核心资源之一。

两个或多个量子粒子之间的纠缠可以实现量子信息的快速传输和处理，大大提高计算速度。

中国科学家的测量结果为量子计算系统的设计提供了重要的参考。

知道了量子纠缠的具体速度，科学家们就可以更好地设计量子计算机的硬件和软件，加速量子计算机的研发进程。

量子计算被认为是未来计算技术的希望之星，它利用量子力学的特性，可以同时处理大量的信息，解决传统计算机难以应对的复杂问题。

例如，它可以在短时间内破解目前最复杂的加密系统，也可以模拟复杂的分子结构，帮助科学家开发新的药物。

中国科学家对量子纠缠速度的测量，为量子计算的发展奠定了坚实的基础，让我们对未来的科技发展充满了期待。

五、量子纠缠的实验验证

（一）量子擦除实验

量子擦除实验是一种干涉仪实验，能够演示量子纠缠、量子互补等基本理论。

在量子力学里，它有着重要的地位。

实验步骤：

照射光子束于双缝干涉仪，然后确认在探测屏出现了干涉图样。

观察光子通过的是哪条狭缝，在观察时需小心翼翼不过度搅扰光子的运动，此时，探测屏的干涉图样被消毁。

这是因为干涉图样是由于“路径信息”

的存在而被消毁。

通过特别程序，可以将路径信息擦除，且能重新得到干涉图样。

另外，不论擦除过程的完成时间是在光子被探测之前或之后，都会重新得到干涉图样。

意义：在干涉仪实验中，干涉图样的可视性与路径信息是两个互补变量，根据互补原理，越能分辨路径信息，则干涉图样可视性越低；假若干涉图样可视性越高，则越无法分辨路径信息。

量子擦除实验展示了量子世界中这种奇妙的互补关系，同时也进一步加深了我们对量子纠缠和量子互补的理解。

它为量子力学的研究提供了新的实验方法和思路，有助于我们更深入地探索量子世界的奥秘。

（二）利用光学系统制备和检测纠缠光子对

利用光学系统制备纠缠光子对是一种常见且重要的方法。

原理：首先，需要一个光源，比如激光器，发出一束单色的强光。

然后，将这束光照射到一个特殊的晶体上，比如β-钡硼酸盐（bbo）晶体。

这种晶体具有非线性光学效应，可以将一束高能量的入射光转化为两束低能量的出射光。

这个过程叫做自发参量下转换（Spdc），是一种量子过程。

在这个过程中，入射光中的一个光子会被分解为两个能量相等的出射光子，这两个出射光子就是我们要制备的纠缠光子对。

这两个出射光子之间存在着一种关联或者约束，使得它们的偏振方向总是相互补偿或者相反。

检测和验证方法：我们需要用到偏振片和光电探测器来进行测量。