“糾纏”是量子力學(xué)的一個(gè)基本特征，而且這種現(xiàn)象有多種不同的形式。據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)6月6日?qǐng)?bào)道，最近，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家顯示了怎樣把不同形式的量子“糾纏態(tài)”有效而系統(tǒng)地分類(lèi)。研究人員指出，這一方法非常重要，因?yàn)樗兄陬A(yù)測(cè)將一種量子態(tài)應(yīng)用于新技術(shù)的可能性有多大。相關(guān)論文發(fā)表在最近的《科學(xué)》雜志上。

　　美國(guó)物理學(xué)家理查德·費(fèi)曼曾說(shuō)“沒(méi)人能理解量子力學(xué)”，這么說(shuō)是想強(qiáng)調(diào)，即使那些科學(xué)帶頭人，也在艱難地開(kāi)發(fā)著他們對(duì)量子力學(xué)的直覺(jué)設(shè)想。量子現(xiàn)象通常在經(jīng)典物理學(xué)中找不到相匹配的部分，典型例子就是量子糾纏：糾纏的粒子之間無(wú)論相隔有多遠(yuǎn)，好像都能直接地互相影響，就像能隔著任意遙遠(yuǎn)的空間互相“通訊”似的。愛(ài)因斯坦曾把這種行為叫做“幽靈般地超距作用”。

　　當(dāng)兩個(gè)以上粒子相糾纏時(shí)，它們之間的互相影響表現(xiàn)為不同的形式。糾纏現(xiàn)象為何有這些不同的表現(xiàn)，科學(xué)家尚未完全理解，至今也還沒(méi)有一般性的方法，系統(tǒng)地將糾纏狀態(tài)劃分類(lèi)別?，F(xiàn)在，研究小組開(kāi)發(fā)出一種方法，能把既定的量子態(tài)歸入某一類(lèi)可能的糾纏態(tài)。

　　該方法指出，不同類(lèi)型的糾纏態(tài)與幾何形體即多面體有關(guān)，這些形體代表“空間”，也就是某種糾纏的可用空間。一種給定的狀態(tài)是否屬于某種多面體，可以通過(guò)檢測(cè)個(gè)別粒子來(lái)確定，而檢測(cè)方法有很多。新方法通過(guò)檢測(cè)個(gè)別粒子來(lái)描述糾纏態(tài)特征的可能性，不僅效率很高，而且不必同時(shí)檢測(cè)許多粒子，這是與其他方法的不同之處，也意味著它能擴(kuò)展到多粒子系統(tǒng)。

　　該校理論物理學(xué)院教授馬提亞·克里斯丹德解釋說(shuō)：“對(duì)3個(gè)粒子來(lái)說(shuō)，有兩種根本不同的糾纏類(lèi)型，一種是通常認(rèn)為的更‘有用’的。而對(duì)4個(gè)粒子來(lái)說(shuō)，粒子間糾纏的方式已近乎無(wú)數(shù)種，隨著每增加一個(gè)粒子，糾纏的復(fù)雜程度會(huì)迅速增加。”論文第一作者、他的博士生邁克爾·沃特說(shuō)，“我們的糾纏多面體方法，把這些狀態(tài)劃分為有限的體系，大大減少了復(fù)雜性。”

　　多粒子量子系統(tǒng)可能在未來(lái)技術(shù)中發(fā)揮重要作用，做到在經(jīng)典物理學(xué)框架下完全不可能的事情。從反竊聽(tīng)信息傳輸、解決計(jì)算難題的高效算法，到改進(jìn)照相印刷分辨率的技術(shù)等。在這些應(yīng)用中，糾纏態(tài)是基本資源，精確地表現(xiàn)了經(jīng)典物理學(xué)與量子力學(xué)不同的地方。在合適使用的情況下，這些復(fù)雜狀態(tài)為各種新奇應(yīng)用開(kāi)辟了道路。

　　研究人員在計(jì)算中顯示，糾纏多面體的方法不僅是一種簡(jiǎn)潔的數(shù)學(xué)構(gòu)造，而且在現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)條件下也能可靠地發(fā)揮作用，這預(yù)示著新方法可以直接用于那些使用了新奇量子技術(shù)的系統(tǒng)。