一种新的量子器件违背了“之前”和“之后”的概念

一件事导致另一件事。这听起来很明显，但在量子领域，这句话并不总是如此。研究人员在物理评论快报( Press Review Letters)的一篇论文中报告说，一种新的量子装置可以混杂两个事件的顺序，以便它们同时发生在两个顺序中。

“在日常生活中，我们习惯于思考具有明确秩序的事件，”澳大利亚昆士兰大学的物理学家Jacqui Romero说。例如，在早上，你可能会在洗脸前刷牙，反之亦然。但在量子领域，两者都可以同时成立。

这种被称为量子开关的装置通过将光粒子通过一系列两个操作(标记为A和B)来改变光的形状。这些光子可以沿着两条独立的路径行进到A和B.沿着一条路径，A发生在B之前，而另一条路径发生在A之前。

光子所经过的路径取决于其极化，即电磁波摆动的方向 - 上下或左右摆动。具有水平偏振的光子首先经历操作A，而具有垂直偏振的光子经历先操作B.

但是，由于叠加的反直觉量子特性，光子可以同时水平和垂直极化。在这种情况下，光线在B之前经历A，在A之前经历A，Romero及其同事报告。

结果标志着“控制量子物理新体制的第一步”，牛津大学和香港大学的物理学家Giulio Chiribella表示，他的团队提出了量子开关的想法，但他没有参与实验。。

另一组研究人员之前已经建立了类似的量子开关，但新设备消除了模糊性。在早期的量子开关中，如果A在B之前出现，则光线通过设备的略微不同的部分，而不是B在A之前出现。这种差异使得声称同时在两个相同的操作中执行两个相同的操作，而不是明确的。在罗梅罗及其同事的转换中，无论首先进行哪种操作，光线都会通过同一位置。

量子开关可能在量子通信和量子计算中有用(SN：3/31/18，第12页)。Romero及其同事在7月19日发表在arXiv.org上的一篇论文中报告说，量子开关提供的一个奇怪的新超级大国是能够通过频道进行通信，其中任何信息都被扰乱。

想象一下，在电话线上给朋友打电话会让你的声音完全混乱。如果你通过另一个嘈杂的电话线发送了这个难以理解的信件，你的信息仍然只是噪音。这是利用量子开关时，不一定是真实的。研究人员表明，如果光子在通道B之前的叠加遍历通道A中通过两个这样的噪声通道，并且在A之前同时通过B，则可以提取一些信息。

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