光微观 - 宏观纠缠的观测

薛定谔著名的思想实验涉及一只（宏观）猫，其量子态与一个（微观）衰变原子核的量子态发生纠缠。目前多个领域正在致力于创造此类微观 - 宏观纠缠，包括原子系综、超导电路、机电系统和光机系统。对于纯光学系统，已有若干通过大幅放大初始微观光纠缠态的一半来创造微观 - 宏观纠缠的提议，但迄今为止实验尝试尚无定论。在此，我们在实验上演示了光的微观 - 宏观纠缠。宏观系统涉及超过一亿个光子，而微观系统处于单光子水平。我们表明，一侧的微观差异（在场正交测量中）与另一侧的宏观差异（在光子数方差中）相关联。另一方面，我们通过将宏观态返回至单光子水平并对终态执行完整量子态层析成像来证明纠缠。我们的结果表明，可以为出乎意料的大光子数创造并演示微观 - 宏观纠缠。薛定谔的思想实验最初旨在传达将量子力学应用于宏观物体的荒谬性。如今许多量子物理学家认为量子原理实际上适用于所有尺度。通过将当前方法与其他（例如机械）系统结合，或在不同背景下应用其基本思想，有可能使量子效应更接近我们的日常体验。