量子纠缠，这个物理学中最神秘、最反直觉的概念之一，过去几十年里几乎只属于两样东西：昂贵的激光器和更昂贵的实验室。

但就在最近，一个来自加拿大和德国的研究团队宣布，他们用最普通、最廉价、抬头就能看见的东西——太阳光——成功制造出了量子纠缠。

这听起来像科幻，但论文已经发表在光学领域权威期刊《Optica》上。

据ScienceAlert报道，一些世界知名研究者曾质疑其可能性。

因为按照传统认知，要制造量子纠缠，通常需要高度精密的激光。

阳光？那种方向杂乱、颜色混杂的自然光，能行吗？可偏偏，有人做到了。

激光的“娇贵”，让量子技术只能待在象牙塔里

要理解这个突破有多“离谱”，得先搞清楚量子纠缠是什么。

简单说，量子纠缠是微观世界里两个粒子之间的一种“超距感应”：一旦两个粒子发生了纠缠，不管你测哪一个，另一个会瞬间“知道”并同步改变状态，哪怕它们相隔几万公里。

爱因斯坦管这叫“鬼魅般的超距作用”，一辈子都不肯接受。

这种关联不是比喻，而是实实在在的物理现象，也是未来量子计算、量子通信、量子传感这些颠覆性技术的底层基础。

而制造纠缠光子对，最标准的方法，就是拿一束高能激光去轰击一块特制的晶体。

激光打进去，晶体里会“吐”出两个纠缠在一起的光子。

这个方法可靠、成熟、被验证了无数次，但它有一个明显的缺点：据研究团队介绍，激光器本身昂贵、耗能，而且需要专业人员维护。

这意味着，量子技术的大门，基本只对拥有顶尖实验室的机构敞开。

偏远的研究站、天上的卫星，想用？先背一台激光器上去再说。

但问题是，激光真的就是唯一的选择吗？据ScienceAlert报道，此前有实验表明LED光也能产生纠缠光子。

LED的光同样不是激光，这给了加拿大渥太华大学和德国马普光科学研究所的研究人员一个大胆的念头：既然LED能行，那比LED更“天然”的太阳光，行不行？

阳光是“菜市场”，怎么从中找出“纪律部队”？

在很多人眼里，阳光和激光的区别，就像瀑布和自来水管的区别。

激光是“纪律部队”，所有光波步调一致、方向统一、颜色纯净，像一支整齐行进的仪仗队。

而阳光是“菜市场”，各种波长的光混在一起，方向四面八方，毫无章法。

物理学上管这叫“非相干光”。

按照传统理论，这种“混乱”的光可能无法产生高质量的量子纠缠。

研究团队里的物理学家程立（Cheng Li）透露，当时连一些世界知名的同行都公开质疑：“这怎么可能做得到？”程立说：“有些世界知名的研究人员甚至质疑这是否可能。

”

但团队没有被吓退。

他们心里有个底：LED实验已经证明，非相干光并非完全没戏。

关键在于，怎么绕过阳光的“混乱”属性，找到它身上那个可以被“驯服”的特征。

他们盯上了一个看似不起眼的属性——偏振。

一个透镜，一根光纤，外加一个“降噪”思路

团队设计的装置是这样的。

首先，他们用一块窗户大小的菲涅尔透镜——就是那种表面有一圈圈纹路的薄透镜，常被用在灯塔或投影仪里——来收集阳光。

阳光经过透镜后，被一个漏斗状的装置汇聚，塞进一根只有头发丝粗细的光纤里。

然后，这束被浓缩的阳光被引到一块晶体上，去完成真正的“纠缠制造”。

但光把阳光聚焦还不够，阳光的“乱”是刻在骨子里的。

团队的办法是：既然方向、颜色都太乱，那就不管它们，只盯住一个特征——偏振。

偏振是什么？你可以把光波想象成一根跳绳，绳子抖动的方向就是偏振方向。

普通阳光的偏振是各种方向都有的，但团队发现，如果他们只对“偏振”这个属性做文章，那么阳光其他方面的“乱”就影响不大了。

程立解释说：“我们设计实验装置时，特意让不同颜色、不同传播方向带来的差异，不影响光子的偏振。

”他们让纠缠只“活”在偏振这一个维度上，这样一来，阳光的颜色和方向再乱，也干扰不到纠缠的生成。

这就像在一场嘈杂的集市里，你只专注于听某一个特定频率的声音，其他噪音自动被过滤掉。

理论预测很美好，但实验结果到底如何？

94%的相似度，阳光纠缠“真金不怕火炼”

结果出乎意料地好。

据ScienceAlert报道，团队用这套“阳光装置”产生的纠缠光子对，与理想纠缠态的相似度高达94%，并且通过了量子物理中著名的“贝尔不等式”检验。

这里得稍微解释一下贝尔检验。

它是物理学界用来分辨“真纠缠”和“假纠缠”的试金石。

如果两个光子的关联能用经典物理解释，贝尔不等式就一定成立；

反之，如果实验违反了这个不等式，就说明它们之间的关联确实是非经典的、真正量子层面的。

团队的光子对不仅通过了检验，而且质量相当高，这意味着阳光产生的纠缠是货真价实的，不是巧合或噪声。

程立说：“我们的工作表明，丰富的自然光源可以用于量子纠缠，这为更节能、更易获取的量子技术打开了可能性。

”

从实验室到太空：阳光纠缠的未来与一盆冷水

这项突破最诱人的地方，在于它的应用前景。

如果阳光真的能替代激光，那量子技术的门槛将被大幅拉低。

程立设想，未来卫星可以直接利用太空中取之不尽的阳光来生成安全加密密钥，而不必再携带笨重的激光器和大量配套硬件。

两颗望远镜之间，也可以通过纠缠光子建立无法被窃听的通信链路。

想象一下：一颗在轨道上运行的卫星，不需要任何精密的激光设备，只需要一块透镜、一根光纤和一块晶体，就能利用现成的阳光，生成绝对安全的量子密钥。

这会让量子通信的成本和复杂度都大幅下降，也让“资源受限的环境”——从偏远研究站到太空——第一次有了接触量子技术的可能。

但必须泼一盆冷水：这项成果目前只来自这一个研究团队的报道，还没有独立的重复实验验证。

科学界有一条铁律：任何突破，只有被其他实验室复现，才算真正站稳脚跟。

而且，从实验室里的“窗户大小透镜”到实际可用的卫星设备，中间还隔着漫长的工程化道路。

据ScienceAlert报道，该技术仍需进一步验证和工程化。

不过，至少有一点已经改变了：量子纠缠不再是激光的“专属特权”。

阳光，这个人类最古老、最廉价的光源，第一次被证明也能触碰量子世界的边界。

该成果可能为量子技术普及提供新方向，但尚需更多验证。

而下一个值得关注的变量，就是有没有其他团队能重复这个实验——如果连这一步都通过了，那量子技术的“平民化”时代，可能真的不远了。

参考信息

Quantum Entanglement Generated From Sunlight For The First Time Ever（ScienceAlert · 2026-08-19）

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