摘要：2022年诺贝尔物理学奖揭晓，法国科学家阿兰·阿斯佩、美国科学家约翰·克劳泽 、奥地利科学家安东·塞林格，因“纠缠光子实验，验证违反贝尔不等式和开创量子信息科学”，共同获得这一奖项。

诺奖官宣！量子纠缠被证实，人类离“主宰宇宙”还有多远？

2022年诺贝尔物理学奖揭晓，法国科学家阿兰·阿斯佩、美国科学家约翰·克劳泽 、奥地利科学家安东·塞林格，因“纠缠光子实验，验证违反贝尔不等式和开创量子信息科学”，共同获得这一奖项。

这标志着，量子纠缠从猜想变为现实，一门新科学——量子信息科学，由此开启。

一、什么是量子纠缠？

简单来说，量子纠缠是指在微观世界里，当几个粒子在彼此相互作用后，它们会形成一种特殊的整体状态，无法单独描述各个粒子的性质，只能描述整体系统的性质 ，这就产生了量子纠缠。处于纠缠态的粒子，无论相隔多远，一个粒子状态发生变化，另一个粒子也会瞬间发生相应改变，无视空间和距离的限制。

二、量子纠缠的理论发展历程

1935年，爱因斯坦、波多尔斯基和罗森提出EPR佯谬，质疑量子力学的完备性，其中涉及到量子纠缠的概念。爱因斯坦将其称为“遥远地点之间的诡异互动”，因为它似乎违背了经典物理学中定域性的原理。

1964年，贝尔提出贝尔不等式，为验证量子力学与经典物理学的分歧提供了实验判别标准。如果实验结果违反贝尔不等式，就说明量子力学的非定域性是正确的。

从上世纪80年代起，科学家们基于纠缠光子对技术进行实验，结果越来越明确地违反了贝尔不等式，逐步证实了量子纠缠的特性，也让爱因斯坦与玻尔的那场世纪之争有了答案。

三、量子纠缠被证实意味着什么？

（一）理论物理层面：

量子纠缠的证实，极大地冲击了经典物理学的观念，如局域性和实在性。经典物理学认为，物体的性质是独立于观测而存在的，且相互作用的传播速度不能超过光速。但量子纠缠中粒子间超越时空的瞬间关联，让我们不得不重新审视自然界的基本规律，为物理学发展开辟新方向。

（二）技术应用层面：

- 量子通信：利用量子纠缠可实现无条件安全传输信息。因为量子态的测量会破坏纠缠态，一旦有人窃听，通信双方就能察觉，这将为信息安全要求极高的领域，如军事、金融等，带来革命性变革。我国在量子通信领域处于国际领先，“墨子号”量子卫星和量子保密通信“京沪干线”等项目，构建了天地一体化广域量子通信网络雏形 。

- 量子计算：量子纠缠使量子比特能产生协同作用，实现并行计算，计算速度相比传统计算机呈指数级提升。这意味着量子计算机可在极短时间内解决复杂科学计算问题，如药物研发中的分子模拟、天气预测中的复杂模型运算等，推动科学研究和技术创新。

- 量子精密测量：通过对纠缠态的精确操控和测量，可提高测量的精度和灵敏度，在引力波探测、生物医学成像、地质勘探等领域发挥重要作用。

（三）哲学思考层面：

量子纠缠挑战了因果律、定域性等传统哲学概念，促使我们重新思考世界的本质和事物间的相互关系。它暗示宇宙中可能存在更深层次的内在联系和整体性，激发了科学家对宇宙奥秘的探索欲望，也引发大众对哲学和世界观的深入思考。

量子纠缠的证实是科学发展的重要里程碑，虽目前许多应用还处于研究和实验阶段，但随着技术的不断突破，未来有望改变人类生活的方方面面。

来源：苏子科学资讯