观测到由引力子交换导致的光子与物质间的量子纠缠现象
该论文提出了一种利用斯托克斯参数检测自旋量子比特与光子间由引力量子特性产生纠缠的方案。广义相对论的关键验证之一就是光在时空弯曲中的偏折现象。最近,有人提出该实验的量子版本以检验引力相互作用的量子特性——其中自旋为2、无质量的引力子会诱导物质与光子领域间的纠缠。这为实验室验证引力的量子本质提供了最关键实验特征之一,因为只有自旋2诱导的纠缠才能产生物质导致的光偏折正确结果。本文针对此类纠缠提出了正部分转置(PPT)见证准则。该团队通过研究与纠缠相位成正比的末态重叠度,系统扫描了该语境下的纠缠态。利用斯托克斯可观测量测量光子态与物质领域自旋,从而构建该实验装置中引力量子特性的见证指标。为量化这种纠缠,该团队将光子耦合到需要精密控制相位的本地振荡器,以探测激光束中宏观干涉的正交分量。研究表明,对于量子引力中介导的非最大纠缠态,该见证指标能达到-0.052的最大负值。该团队的发现表明,当光子两个相干态重叠度γ满足0.71≤|γ|<1时,该见证能有效检测纠缠态,为量子关联提供明确特征。

