量子物理大突破！AI助攻，愛因斯坦都讚嘆嘅糾纏現象！

科學家們剛剛實現了愛因斯坦會喜歡的量子物理飛躍

量子糾纏的未來可能變得更加簡單。

量子糾纏是量子力學實際應用的基石。一項新研究發現了一種建立糾纏光子的簡單方法，這要歸功於一種最初為研究糾纏交換而開發的人工智能工具——這是傳統的產生糾纏的方法。這種新方法可能有助於改善現有的量子力學應用，包括新興的量子互聯網。

隨著人工智能的興起，我們的工作方式都發生了變化，這也包括量子物理學家。

在發表於《物理評論快報》的新論文中，中國南京大學和德國馬克斯·普朗克研究所的科學家詳細描述了他們如何意外發現了一種更簡單的實現量子糾纏的方法——這種奇特的量子力學特性，阿爾伯特·愛因斯坦曾詩意地稱之為「遠距離的 spooky action」。量子糾纏使得粒子之間似乎可以相互連接（即使在遙遠的距離下），以至於一個粒子無法獨立描述，而必須依賴另一個粒子。作者寫道，這是「量子力學基礎研究和量子網絡等實際應用的基礎」。

由於這一特性，尋找簡單的糾纏創建方法將非常有幫助，尤其是因為目前的方法涉及形成兩對獨立的糾纏對，進行貝爾態測量，崩潰量子系統，最終留下兩個糾纏光子（這一過程被稱為「量子交換」）。

在這篇新論文中，研究人員描述了他們如何使用一個名為PyTheus的人工智能工具——該工具是為設計量子實驗而建造的——來重現這種已知的創建糾纏的方法，結果卻意外地找到了更簡單的方法。

馬克斯·普朗克研究所的馬里奧·克倫在X（前身為Twitter）上寫道：「作為第一個任務，我們的目標是重新發現糾纏交換，這是量子網絡中最關鍵的協議之一。令人好奇的是，算法不斷產生其他東西——一些更簡單的東西，我們最初認為這是錯誤的。在調查過程中，我們意識到PyTheus的解決方案可以在不以糾纏為起點，不需要貝爾態投影，甚至不需要測量所有附屬光子的情況下，使兩個遙遠的粒子糾纏在一起。」

相反，PyTheus通過量子內部的不確定性來創造糾纏。通過確保光子輸出不可區分，兩個未配對的光子最終變得糾纏。正如南京大學的馬小松告訴《新科學家》一樣，這種方法比其他糾纏程序更方便。

克倫在X上寫道：「該算法利用了光子多重態的起源的疊加來達到與更長的『量子交換』過程相同的目標，使用了完全不同的資源。對我來說，這改變了我對創造糾纏所需條件的看法——不是因為我現在知道什麼是必要的，而是因為我們意識到什麼不是必要的。」

雖然這還處於早期階段，但這種更簡單的方法可能有助於擴大量子應用的範圍，並改善新興量子互聯網的基礎方法——這一切都要歸功於一群量子物理學家及其人工智能助手。

這項研究顯示了人工智能在科學研究中的潛力，特別是在量子物理這樣複雜的領域。AI的介入不僅能提高效率，還能揭示人類未曾想到的解決方案，這對於未來的科技發展無疑是一次重要的推進。隨著量子互聯網的崛起，這項新發現的應用潛力值得我們持續關注。

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