解開量子糾纏之謎

鄭智友

 

Professor Jeff Ou Zheyu
區澤宇教授

 

香港城市大學(城大)物理學系講座教授、量子光學知名專家區澤宇教授1月11日主持「校長講座系列:學術薈萃」,發表題為「解開量子糾纏之謎」的演講。區教授介紹去年諾貝爾物理學獎得主的研究,揭示量子糾纏的奧秘,並探討第二次量子革命的應用潛力。

量子糾纏是指兩個粒子即使被廣闊的星際空間分隔,卻仍然互相連繫的驚人現象。

量子糾纏是校園近期的熱議題目,因為城大與去年兩位諾貝爾物理學獎得主關係密切。他們是城大香港高等研究院資深院士阿蘭.阿斯佩教授、奧地利科學院Anton Zeilinger教授,後者是2022年12月HK Tech Forum系列「量子物理及複雜系統」論壇的專題講者。這次講座可謂適逢其時。

這些開創先河的學者率先開展的研究,有助證明奇異的量子糾纏理論。

歐教授說:「對公眾來說,量子糾纏難以理解,但卻是物理學的基本概念。」

歐教授在量子傳感及計量學、量子狀態工程,及較為基礎的量子干涉和量子測量過程等領域,是全球最具影響力的學者之一。他在演講中介紹了愛因斯坦與其他學者引入量子糾纏的概念,以反駁現代量子物理學。

歐教授解釋說:「愛因斯坦認為,物理量必須是確定的。如果不確定,那並非因為它不真實,而是因為我們沒能力知道。它是存在的,只是超出了我們的認知能力。」

然而後來的研究(包括歐教授本人的研究),尤其是他在量子光學中的洪-歐-孟德爾效應研究,已證明量子糾纏是真實的,儘管這概念看來有點怪異。

歐教授說:「其後在理論及實驗測試方面的發展,證實了令人難以想像的量子概念,同時為第二次量子革命打下基礎。這場革命有望為計算、安全通訊及傳感應用等領域帶來顛覆、變革性科技創新。」

這場科技革命對量子計算、通訊、傳感器以至遠距傳物都影響深遠,但要真正應用其中,卻依然前路迢迢。

區教授解釋說:「量子系統很難構建。」他指這類嘗試有內在矛盾:一方面,量子系統必須要孤立隔離才能成為量子;另一方面,量子系統既要互動以處理資訊,又要以大規模、宏觀的級別運作。

儘管障礙重重,他對未來前景仍表振奮。他說:「我們能善用量子糾纏,量子科技在未來大有希望!」

區教授是北京大學理學學士、紐約羅切斯特大學博士,亦是美國物理學會、光學學會會士。

你可能感興趣

聯絡資料

傳訊及數據研究處

Back to top