在量子物理的諸多奇異現象中， 糾纏或許是其中最不可思議的。 它描述的是兩個相距甚遠的物體， 以一種藐視經典物理、違背現實常識的方式交織在一起：如果你在一個地方對其中一個物體進行觀察， 另一個物體哪怕在光年之外也能立刻改變自身的屬性， 這二者之間仿佛是通過了某種神秘管道得以緊密相連。 1935年， 愛因斯坦表達了他對這個概念的懷疑， 並將其稱之為“鬼魅般的超距作用”。
現如今， 糾纏被認為是量子力學的基石， 也是許多潛在量子技術的關鍵之所在。 但是， 量子糾纏非常的脆弱。 之前， 科學家只在光子或原子等微觀系統中觀測到過這一現象。 若想要在更大尺度的物體上展示糾纏現象， 還存在一些挑戰。
【 大小很重要 】
在開始談論這些問題之前， 我們需要更多地介紹一點量子物理。 量子物理學通常被定義為“極小”的物理學，
決定一個物體在運行時會遵循量子物理學中奇怪的規則， 還是經典物理學中熟悉的定律， 究竟靠的是什麼？其實， 若要觀測到物體的量子行為， 需要有兩個前提條件。
第一個條件是孤立。 外在的世界充斥著來自其他物質和輻射的干擾。 如果能找到一種方式將物體與外界隔開， 它就能根據量子力學的簡單規則進行演化。 一個無法將自己與干擾隔絕開的物體， 很難獲得量子力學的那些豐富特性， 它的運動也只能遵循我們熟悉的經典物理學定律。
第二個要素是頻率， 即一個受限物體振動的頻率。 量子行為的出現通常要求與物體有關的能量（跟物體振動頻率有關）超過與物體環境相關的能量（跟物體溫度有關）。
對於第一個條件來說， 即使一個物體已經很好地與其環境分隔， 但仍然難以做到絕對的孤立。 就拿光來說， 光子會與其他光子之間發生弱相互作用， 所以如果我們考慮光在接近真空的環境中傳播， 那麼就能算得上一個很好的孤立系統。 也就滿足了第一個條件。
頻率又會有怎樣的影響呢？與可見光相關的電場和磁場能以每秒6×1014次左右的頻率振動。 在這種情況下， 光子的能量遠遠超過了環境中可能存在的熱能量。 因此，
【 尺度增大的實驗物 】
如果不再停留在微觀粒子尺度， 而是上調至宏觀物體， 我們還能觀測到物體表現出的量子行為嗎？答案是肯定的——在最近的一項新研究中， 科學家就成功的在幾乎肉眼可見的設備中觀測到了糾纏現象。
在4月25日《自然》雜誌刊登的一篇論文中， 芬蘭阿爾托大學的 Mika Sillanpää 教授領導的研究小組已經證明， 大品質物體間的糾纏是可被生成並檢測的。
在實驗中， 研究人員設置了兩個由金屬鋁製成的微型振動圓形薄膜， 它們就如同兩個鼓面一樣， 每個含有約1012個原子。 兩個振動的鼓面通過超導電路而進行相互作用， 電路中的電磁場會吸收環境中的所有熱干擾， 只留下量子機械振動， 從而將鼓面的運動轉變為糾纏的量子態。 與原子尺度相比， 實驗中用到的鼓面是真正意義上巨大且宏觀的：它們的直徑約為15微米， 與人類頭髮絲的粗細相當。
消除所有形式的噪音和干擾對實驗來說至關重要，因此實驗必須在接近絕對零度（-273°C）的極低溫度下進行。值得一提的是，這種實驗方法能讓糾纏態持續很長一段時間，在這種情況下可以長達半小時。
【意義何在？】
科學家為什麼要進行如此具有挑戰性的測量呢？
從基礎理論的角度來看，這一實驗結果可被用於研究基礎物理學，例如仍不勝明朗的引力與量子力學之間的相互關係問題。並且，它給了我們莫大的信心——確定了量子物理的確可以適用於更大尺度的物體。但我們無法知道，隨著實驗中物體的品質與大小持續增加，這一結論能否繼續成立？或許有一天我們會找到答案。
從應用的角度來看，研究成果擴展了糾纏系統的範圍，對量子資訊處理、精確測量、以及量子力學極限的測試都具有深遠的影響。它表明了現在我們已經可以控制能產生奇異量子態的宏觀機械物體。這一成果為新型量子技術和量子感測器開啟了一片新的天地，雖然還很難預測這樣的研究最終能帶來怎樣的結果，但很顯然的是，大品質量子系統的時代已經來臨。
參考連結：
[1] https://www.nature.com/articles/s41586-018-0038-x
[2] https://theconversation.com/experiment-shows-einsteins-quantum-spooky-action-approaches-the-human-scale-95372
[3] https://www.eurekalert.org/multimedia/pub/168510.php
消除所有形式的噪音和干擾對實驗來說至關重要，因此實驗必須在接近絕對零度（-273°C）的極低溫度下進行。值得一提的是，這種實驗方法能讓糾纏態持續很長一段時間，在這種情況下可以長達半小時。
【意義何在？】
科學家為什麼要進行如此具有挑戰性的測量呢？
從基礎理論的角度來看，這一實驗結果可被用於研究基礎物理學，例如仍不勝明朗的引力與量子力學之間的相互關係問題。並且，它給了我們莫大的信心——確定了量子物理的確可以適用於更大尺度的物體。但我們無法知道，隨著實驗中物體的品質與大小持續增加，這一結論能否繼續成立？或許有一天我們會找到答案。
從應用的角度來看，研究成果擴展了糾纏系統的範圍，對量子資訊處理、精確測量、以及量子力學極限的測試都具有深遠的影響。它表明了現在我們已經可以控制能產生奇異量子態的宏觀機械物體。這一成果為新型量子技術和量子感測器開啟了一片新的天地，雖然還很難預測這樣的研究最終能帶來怎樣的結果，但很顯然的是，大品質量子系統的時代已經來臨。
參考連結：
[1] https://www.nature.com/articles/s41586-018-0038-x
[2] https://theconversation.com/experiment-shows-einsteins-quantum-spooky-action-approaches-the-human-scale-95372
[3] https://www.eurekalert.org/multimedia/pub/168510.php