北京
想象一下：没有实验室里昂贵的大功率激光器，只用一束太阳光、一块菲涅尔透镜和一套锥形玻璃装置，就能在户外产生量子纠缠光子对。这件事真的发生了。
加拿大渥太华大学和德国埃尔兰根马克斯·普朗克光科学研究所组成的国际团队，在户外连续测试了3天，用聚焦后的太阳光生成了纠缠光子对，保真度约为94%。相关成果已经发表在《Optica》期刊上。
94%的保真度，意味着什么？
纠缠保真度，衡量的是量子系统在传输、存储或运算过程中，多大程度上保持了理想量子纠缠特性。简单说，数值越高，纠缠态“走样”越少，实验质量越可靠。
这次实验的94%保真度，虽然还达不到顶级激光驱动系统的水平，但已经足够证明：太阳光也能干激光的活。
为什么这次实验有点特别？
以往生成纠缠光子对，几乎都离不开激光。多数系统通过自发参数下转换来制备纠缠光子对：激光穿过特殊晶体，产生具有量子关联属性的光子。
激光被当成“必需品”的原因很直接——它是相干光，光波相位稳定，波长范围通常较窄。长期以来的量子领域假设是：想产生纠缠，光源得“听话”。
但阳光是典型的非相干光，多种波长混在一起，还从不同方向抵达地面。用阳光做纠缠光源，在传统思路里几乎是“不可能的任务”。
不过，团队之前通过理论研究和发光二极管实验已经提出：如果所需量子属性不依赖光的波长或传播方向，非相干光同样能产生纠缠。这次实验正是把这一推测搬到阳光下验证。
装置是怎么把阳光“驯服”的？
马克斯·普朗克光科学研究所的哈妮耶·法塔希团队，制造了一个玻璃锥形聚光器。它先收集窗户大小的菲涅尔透镜汇聚的光线，再把光导入细光纤和小型晶体，最终生成纠缠光子对。
整个测试就在研究所的户外环境进行，持续了3天。实验结果不仅达到了约94%的保真度，还观察到了对贝尔不等式的违反——只是违反程度有限。
研究人员分析，原因可能出在天气上：季节性太阳光强度较弱，加上实验期间有云层经过，纠缠质量因此打了折扣。
这次实验并不是要给激光器找“平替”，而是挑战一个更根本的假设：生成纠缠光子的光源，是否必须是激光？现在有了一个来自阳光的答案。
当然，量子实验也得看老天爷脸色，这大概是太阳光版量子光源的独特“脾气”。
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