一个仅由两个标准反射镜构成的简单激光器用于产生高维经典纠缠光，这是一种最新的技术状态，与二维贝尔状态的流行范例有所不同。该方法将内部生成，原理上不受限制的原理与外部控制相结合，从而可以模制用户定义的状态。这里显示的是二维Bell（左）和高维状态（右）的示例，其中包括著名的GHZ状态。图片来源：陈一杰，以撒·纳佩，杨锡林，邢福，马里恭，达里尔·奈多和安德鲁·福布斯

裁切光就像裁缝布，切割和剪裁以将平淡的织物变成具有所需图案的织物一样。在光的情况下，剪裁通常是在空间自由度上进行的，例如其幅度和相位（光的图案）及其偏振，而切割和剪裁可以通过空间光调制器和类似。这个迅速发展的领域被称为结构化光，它正在限制我们可以做的光的极限，使我们能够看到更小，更紧凑的焦点，更宽视野的图像，更少光子的探测以及将信息打包成光新的高带宽通信。结构光也已用于测试经典量子边界，从而突破了经典光对量子过程的作用极限，反之亦然。这为创造具有类似量子性质的经典光提供了一种有趣的可能性，就好像它是经典地纠缠的一样。但是，如何创建和控制这种光状态，又可以将极限推到多远呢？

用于构造来自激光器的光的主流工具因所需的专用激光器的复杂性而受阻，通常需要定制的几何形状和/或元素，而仅使用图案和偏振的主流二维范例意味着访问二维经典纠缠光，模仿1和0的量子量子位。一个例子就是众所周知的量子钟形，如图1所示（左），经典光表现为矢量结构光，结合了图案和偏振两个自由​度。这两个自由度模拟了量子位量子态的两个维度。要创建更高的尺寸，需要在看似仅限于两个的系统中找到更多的自由度。

中国和南非的科学家在他们的论文高维多粒子经典纠缠光的创建和控制中报告了如何直接从激光OB欧宝·体育建任意维的量子类经典光。他们使用大多数大学教学实验室中可用得非常简单的激光来显示八维经典纠缠光，这是一个新的世界纪录。然后，他们继续操纵和控制这种类似量子的光，创建了第一个古典纠缠的格林伯格-霍恩-泽林格（GHZ）状态，这是一组相当著名的高维量子态，如图1所示。

清华大学的陈博士说：理论家们长期以来就提出了类量子光可以实现的所有应用，但是缺少任何创建和控制步骤阻碍了任何进展。现在，我们已经展示了如何克服这一障碍。大学（现为南安普敦大学高级研究员），论文的主要作者。

传统上，来自激光器的奇异结构光需要同样奇异的激光系统，或者具有定制元素（例如元表面）或定制几何形状（例如基于拓扑光子）。作者制造的激光器仅包含增益晶体，并且遵循教科书设计，仅带有两个现成的反射镜。他们的优雅解决方案本身就是建立在嵌入量子力学的原理之上：射线波对偶。利用所谓的射线波对偶激光器，作者可以通过简单的长度调整来控制激光器内部的路径和偏振。

根据项目主管福布斯教授的说法，值得注意的是，不仅我们可以创建如此奇特的光状态，而且它们的光源就像您所能想象的一样简单，仅需几个标准就可以了。镜子。 作者意识到关键的额外自由度就在他们眼前，只需要一个新的数学框架就可以识别它们。该方法允许通过简单地标记由激光产生的波状射线，然后用空间光调制器从外部控制它们，将其成型以形成原理，来创建任何量子态。从某种意义上说，激光产生了所需的尺寸，而随后的调制和控制则将结果塑造成某种所需的状态。为了证明这一点，作者制作了所有GHZ状态，

由于没有人创造过这种高维经典纠缠光，因此作者不得不发明一种新的测量方法，将高维量子态的层析成像技术转化为适合其经典光类似物的语言和技术。结果是对经典纠缠光进行了新的层析成像，揭示了其超出标准二维的类量子相关性。

这项工作为创建和控制具有类量子特性的高维经典光提供了一种有力的方法，为在量子计量学，量子误差校正和光通信以及令人兴奋的量子力学基础研究等激动人心的应用中铺平了道路。更通用的明亮古典光。