永远不要说科学家没有追求崇高的眼光。

物理学家们最近将一个中国符号的对偶性和和谐性编码，并破译为两个纠缠光子的量子态，证明了一种新的分析技术的优越效率。

罗马萨皮恩扎大学和加拿大渥太华大学的研究人员使用了一种类似于流行的全息技术的方法，来快速可靠地测量粒子的位置信息。

通过改进现有的捕捉纠缠粒子各种状态关键细节的方法，该团队希望为工程师提供新的计算和成像工具，这些工具构成了量子技术的基础。

与任何粒子一样，单个光子最好被描述为一个缓慢发展的可能性范围，然后再进行测量，得出确切的、真实的数字。极化、旋转、动量，甚至它们的位置，都像一枚硬币在空中翻滚一样不稳定，直到一只隐喻性的手把它拍成一个单一的状态。

如果两个光子有某种共同的历史，就像从同一个钱包里取出的两枚硬币，拍打其中一个就相当于在飞行途中阻止另一个。尽管它们是纠缠在一起的，但了解其中一个会让你对另一个有所了解，就好像它也被拍打到位了一样。

这种机会游戏的基本原理，构成了量子计算机的基础。被称为量子位的众多纠缠粒子可以通过某种方式读取其中一个状态，从而快速回答特定的数学问题。

然而，当粒子有这么多未确定的特征可供选择时，为什么只使用一种状态，将简单的二维量子比特变成“多维”量子比特？

为了构建一个更复杂的粒子图像，物理学家可以采取一系列措施，就像在计算机断层扫描中使用多个X射线来构建一个身体的3D图像一样。

采用量子层析成像来捕捉粒子的多个维度的一个主要问题是所需的工作。随着正在读取的状态数量的增加，测量值急剧增加，耗费时间，并极大地增加了出错的风险。

双光子数字全息术可以改变这一点。就像传统的全息图允许我们从二维表面获取三维信息一样，利用波之间相互干扰的方式，从一对光子之间携带的一些细节中，快速准确地推断出额外的维度是可能的。

物理学家已经利用纠缠粒子的干涉来绘制隐藏物体的地图，这就是所谓的“幽灵成像”。只要对一个光子在一条通道上的位置有足够的了解，就有可能通过重叠它们的波来了解它的同伴在第二条通道上的旅程的秘密。

应用全息术的技巧，研究人员能够在两个分离光波的干涉中读取位置信息，恢复足够的信息来重现编程到光子产生装置中的阴阳符号。

渥太华大学的物理学家阿莱西奥·德埃里克（AlessioDErrico）说：“这种方法比以前的技术要快得多，只需要几分钟或几秒钟，而不再是几天。更重要的是，检测时间不受系统复杂性的影响——这是投影断层扫描长期存在的可扩展性挑战的解决方案。”

这项研究发表在《自然光子学》杂志上。

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