研究人员用偏振阳光驱动非线性晶体，得到接近理想状态94%的纠缠光子，并观察到贝尔不等式违背。
量子纠缠通常依赖高度相干的激光器，但普通阳光也能完成这项工作。加拿大渥太华大学Robert Boyd团队与德国马克斯·普朗克光科学研究所合作，用经过强偏振的阳光驱动非线性晶体，产生了偏振纠缠光子。
阳光颜色范围宽，传播方向分散，在空间和时间上都高度不相干。研究人员发现，只要纠缠编码在偏振上，这些混乱特征就不一定构成障碍。他们让阳光的电场振动方向保持一致，同时保留其余不相干性质，再通过自发参量下转换产生光子对。在这个过程中，一个进入晶体的泵浦光子可能分裂成两个相互纠缠的光子。
真正困难的是收集光线。非线性晶体只有约1毫米，普通聚光装置很难把足够多的阳光送进去。团队设计了一套全玻璃锥形聚光器，先用约一扇家用窗户大小的菲涅耳透镜收集阳光，再把它导入约头发粗细的光纤，最后送到晶体。
户外实验使用量子态层析重建光子状态。结果与理想最大纠缠态的相似度约为94%，并出现违反贝尔不等式的关联。经典物理无法产生这种关联，因此它为真实量子纠缠提供了证据。团队此前已用LED等非相干光源完成类似实验，这次把范围扩大到天然阳光。
研究仍是原理验证，光源亮度和纠缠质量还需提高。方法也可能扩展到四波混频等其他非线性过程。潜在用途包括让卫星直接利用太空中的阳光生成安全加密密钥，减少量子通信和量子计算设备对机载激光器及配套硬件的依赖。目前这些应用尚未落地，实验系统也没有证明能在复杂空间环境中长期稳定运行。
原文：https://www.sciencedaily.com/releases/2026/08/260807035133.htm