诺贝尔物理学奖授予量子纠缠实验家

2022年诺贝尔物理学奖授予三位科学家，以表彰他们在开创量子信息科学方面的工作。Alain Aspect，John F. Clauser和Anton Zeilinger都对纠缠光子进行了一些首次实验，为商用量子计算机的未来奠定了基础。

量子物理学的幽灵世界预测了一些意想不到的怪癖，包括量子纠缠。这种状态允许两个粒子相互交织，以至于对一个粒子所做的更改将立即影响另一个粒子，无论它们相距多远。

这个想法让爱因斯坦本人感到不安，他认为量子物理学是一个“不完整的理论”，而是假设未知的“隐藏变量”正在产生这种效应。在1960年代，物理学家约翰·斯图尔特·贝尔(John Stewart Bell)为这场辩论开发了一个理论测试，他说，如果你正在测试许多对粒子，那么在某一点上，相关性变得太巧合了，不可能是隐藏变量的产物。这被称为贝尔不等式。

2022 年诺贝尔物理学奖的第一位获奖者约翰·克劳塞将贝尔的想法发展成实际实验。在这样做的过程中，他证明了明显的贝尔不等式违反，为量子力学提供了支持。

Alain Aspect建立在Clauser的工作之上，填补了一个漏洞，通过这个漏洞，隐藏变量仍然可能干扰实验。他开发了一种在一对纠缠的光子离开光源后切换测量设置的方法，这意味着原始设置不会影响结果。

后来，Anton Zeilinger开发了使用纠缠光子进行信息存储和传输的方法。这包括所谓的量子隐形传态，其中信息基本上可以立即在长距离粒子之间传送。这是新兴的量子计算机、加密和通信网络领域的关键部分。

“越来越明显的是，一种新的量子技术正在出现，”诺贝尔物理学委员会Anders Irbäck说。“我们可以看到，获奖者对纠缠态的研究非常重要，甚至超出了量子力学解释的基本问题。

这一消息是在周一宣布瑞典遗传学家斯万特·帕博(Svante Pääbo)因其对已灭绝的古人类基因组进行测序而获得2022年诺贝尔生理学或医学奖之后发布的。其他奖项将在一周内颁发。

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