哥本哈根大学 左起:实验室里的、陈俊新和罗西
荣誉:奥拉·约恩森 纠缠是量子系统间强有力的关联形式，是量子计算的重要资源
哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所量子光学力学小组的研究人员最近通过将两束激光束从同一个机械谐振器(一种张紧的薄膜)上反射回来而将其纠缠在一起
从微波辐射到光束，这提供了一种纠缠不同电磁场的新方法
特别是，在光场和微波场之间产生纠缠将是解决在微波区运行的两台相距甚远的量子计算机之间共享纠缠这一长期挑战的关键一步
这个结果现在发表在《自然通讯》上
在未来的量子互联网，也就是量子计算机的互联网中，纠缠需要在两个遥远的量子计算机之间共享
这通常是通过光纤这样的电磁链路来完成的
目前，最先进的量子系统之一是基于超导电路，工作在微波区
尽管如此先进，在网络中连接这样的计算机仍然是一个严峻的挑战:微波不能无损耗地传播很远，这对量子计算任务是有害的
缓解这一问题的一种方法是首先将微波与光场纠缠在一起，然后使用损耗低得多的光链路进行长距离通信
然而，由于波长差异很大(微波为毫米，光为微米)，这种转换仍然是一个挑战
物体被光粒子轰击时会振动 当一个电磁场，我
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激光束被振动的物体反射，它能读出振动
这是基于光学的传感中广泛使用的效果
另一方面，电磁场是由光子、光能子弹
当光被物体反射时，光子会轰击它，导致额外的振动
这种额外的振动被称为量子反作用
两个电磁场在同一机械物体上的反射提供了场之间的有效相互作用
这种相互作用的发生与两个场的波长无关
然后，可以利用这种相互作用在两个场之间产生纠缠，而与它们的波长无关
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介于微波和光学之间
虽然量子反作用对于像原子一样小的物体来说很突出，但是直到最近几年，研究人员才能够制造出对观察这种效应非常敏感的宏观机械装置
超灵敏机械装置调解纠缠 在他们现在报道的工作中，来自量子光学力学组的研究人员使用了一层3×3毫米宽的薄膜，由氮化硅制成，上面有一个孔图案，可以隔离中心垫的运动
这使得该器件足够灵敏，可以显示量子反作用
它们同时将两个激光照射在薄膜上，其中一个激光看到另一个的量子反作用，反之亦然
这样，两个激光器之间就产生了强关联，甚至纠缠
“你可以说这两种激光通过膜的运动‘交谈’”，陈俊新说，他在博士期间一直从事这个项目
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，是这篇科学文章的主要作者之一
“薄膜振荡器起着相互作用介质的作用，因为激光不直接相互作用——光子本身不相互作用，只通过振荡器
”陈俊新进一步说，“光子和膜之间的相互作用是波长无关的，原则上允许微波-光学纠缠
“要做到这一点，进一步的实验工作将是必要的——特别是在接近绝对零度的温度下薄膜的运行，这是超导量子计算机今天工作的温度
尼尔斯·玻尔研究所正在进行类似的实验
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