科学家们使用了一种前所未有的技术，可以实时可视化两个纠缠在一起的光粒子，使它们看起来像一个令人惊叹的量子“阴阳”符号。

　　这种新方法被称为双光子数字全息，它使用超高精度的相机，可用于大规模加速未来的量子测量。

　　研究人员在8月14日的《自然光子学》杂志上发表了他们的研究结果。

　　量子纠缠——两个相距遥远的粒子之间的奇怪联系，阿尔伯特·爱因斯坦反对称之为“幽灵般的超距作用”——使两个光粒子或光子彼此不可分割地联系在一起，因此，无论它们相距多远，一个粒子的变化都会引起另一个粒子的变化。

　　为了对一个量子物体做出准确的预测，物理学家需要找到它的波函数:一种对它的状态的描述，它存在于一个光子可以采取的所有可能的物理值的叠加中。纠缠使得找到两个相连粒子的波函数成为一项挑战，因为对其中一个粒子的任何测量都会导致另一个粒子的瞬时变化。

　　物理学家通常通过一种称为量子断层扫描的方法来解决这个问题。通过取一个复杂的量子态并对其应用投影，他们测量了属于该状态的一些属性，例如它的极化或动量，与其他状态隔离。

　　通过在量子态的多个副本上重复这些测量，物理学家可以从低维切片中建立对原始状态的感觉——就像从物体投射在周围墙壁上的2D阴影中重建3D物体的形状一样。

　　这个过程提供了所有正确的信息，但它也需要大量的测量，并产生了大量不符合物理定律的“不允许”状态。这给科学家们留下了一项繁重的任务，那就是煞费苦心地清除荒谬的、非物理的状态，根据系统的复杂程度，这项工作可能需要几个小时甚至几天的时间。

　　为了解决这个问题，研究人员使用全息技术将来自高维的信息编码为可管理的低维块。

　　光学全息图使用两束光来创建3D图像:一束光击中物体并反弹，而另一束光照射在记录介质上。全息图形成于光干涉的图案，或者说是两个光波的波峰和波谷叠加或相互抵消的图案。物理学家使用了类似的方法，通过与另一个已知状态的干涉模式来捕获纠缠光子状态的图像。然后，通过用纳秒级精密相机捕捉到的图像，研究人员梳理了他们收到的干涉图案——揭示了两个纠缠光子的令人惊叹的阴阳图像。

　　“这种方法比以前的技术快得多，只需要几分钟或几秒钟，而不是几天，”研究报告的合著者、加拿大渥太华大学的博士后阿莱西奥·德埃里科在一份声明中说。