本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
被稱為糾纏的量子現象不斷擴充套件其觸角，將越來越多的粒子納入其詭異的懷抱。
量子糾纏是一種效應，透過這種效應，多個粒子共享相關的屬性——跨越任意大的距離——瞬間到位。例如，位於不同位置的一對糾纏光子可以透過它們的偏振連線起來，偏振是描述光波振盪方向的屬性。測量一個光子的偏振，另一個光子的偏振會立即呈現相同的值。換句話說，光子要麼都是水平偏振的，要麼都是垂直偏振的，但在測量其中一個之前，它們都不會呈現確定的值。
如果這讓你覺得有點違反直覺，你並不孤單。阿爾伯特·愛因斯坦曾經將量子糾纏貶斥為“幽靈般的超距作用”。正如他和他的同事在 1935 年寫道，“任何合理的現實定義都不應允許這種情況發生。” 不管是否合理，糾纏似乎確實是現實的一部分，正如大量實驗已經證明的那樣。
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現在，中國科學技術大學（USTC）上海的研究人員已經糾纏了不是一對而是四對光子，連線了八個光子的偏振。這項成就發表在 2 月 12 日線上發表於自然·光子學的一項研究中，擴充套件了先前糾纏多達六個光子的實驗範圍。（《大眾科學》是自然出版集團的一部分。）甚至更大的集合已經使用單個原子作為首選粒子進行了糾纏，但糾纏光子對於量子通訊方案來說具有很大的前景，因為它們可以跨越遠距離傳輸資訊。
糾纏是一種脆弱的狀態，並且有效率地糾纏光子是一項重大挑戰；物理學家通常會產生大量光子，才能成功糾纏每一對粒子。建立多對糾纏光子的難度隨著數量的增加呈指數級增長。中國科學技術大學的姚星燦和他的同事計算出，如果他們只是將先前的六光子實驗擴充套件到包括另一對糾纏光子，那麼生成一個糾纏八光子集將大約需要 10 個小時的實驗時間。（物理學家透過執行需要大量光子樣本的統計測試來驗證糾纏的存在，因此一個需要數小時才能產生單個糾纏態的實驗實際上是慢得不可行的。）為了克服這一限制，研究人員使用了一種光學方案，該方案過濾掉的光子更少，從而提高了糾纏光子的輸出。
藉助“明亮”的糾纏光子源，研究人員設法以更高的頻率生成了四對相互糾纏的光子對。他們報告檢測到數百組糾纏光子，速率約為每小時九組，這足以執行驗證所有八個光子確實在量子層面連線所需的各種統計測試。
有關糾纏的輕鬆概念性解讀，請檢視我最近與大眾科學的常駐糾纏專家喬治·穆瑟以及我們的同事瑪麗·卡梅萊克和埃裡克·奧爾森製作的影片。