纠缠光子实验受表彰，法美奥三科学家分享2022年度诺贝尔物理学奖

瑞典皇家科学院星期二（10月4日）宣布，将2022年诺贝尔物理学奖授予法国科学家阿兰∙阿斯佩（Alain Aspect）、美国科学家约翰∙克劳泽（John F. Clauser）和奥地利科学家安东∙塞林格（Anton Zeilinger），以表彰他们“对纠缠光子的实验、证明对贝尔不等式的违反，以及开创了量子信息科学”。

“他们的研究结果为基于量子信息的新技术扫清了道路，”瑞典皇家科学院说。

2022年的诺贝尔奖单项奖金为1000万瑞典克朗（约合91.59万美元），三位获奖者将平分这笔奖金。

量子力学目前已经成为世界上一个非常大的研究领域，具体的研究方向包括量子计算机、量子网络和安全的量子加密通信。

三名获奖的科学家都对量子纠缠做了开创性的研究和实验，在量子纠缠状态下，两个粒子无论相隔距离多远，始终都能联系在一起，这一点当初让爱因斯坦都百思不得其解。

根据中国科学网的报道，量子力学的一个关键因素就是如何允许两个或多个粒子以所谓的纠缠态存在，纠缠对中的一个粒子发生的情况决定了另一个粒子发生的情况，即使它们相距很远也无妨。

很长一段时间里，科学家一直在思考纠缠对中的粒子是否包含隐藏变量。20世纪60年代，约翰∙贝尔（John Bell）提出了以他的名字命名的数学不等式，以证明如果存在隐藏变量，那么大量测量结果之间的相关性将不会超过某个值。但实际的量子力学实验显示，有些类型的实验违反了贝尔不等式，从而产生比其他情况下更强的相关性。

美国科学家克劳泽在贝尔想法的基础上继续实验，并取得了一系列显然违反了贝尔不等式的实验结果，从而证明量子力学不能被使用隐变量的理论所取代。

法国科学家阿斯佩在克劳泽实验的基础上继续研究，并设法堵住了克劳泽研究中的一个大漏洞。他的研究使他能够在一个纠缠对离开它的源后切换测量设置，使它们被发射时存在的设置不会影响结果。

根据中国科学网的报道，奥地利科学家塞林格通过精密的工具和一系列实验，实际使用纠缠量子态。他的小组还展示了一种被称为量子隐形传态的现象，这种现象是的量子态在一定距离内从一个粒子移动到另一个粒子成为可能。

“我非常高兴…我1969年就开始这一工作，我很高兴我还活着并且得奖，”现年79岁的克劳泽从他在加州的家中接受路透社电话访问时表示。

他表示，他当初的研究现在像滚雪球一样，越滚越大。中国目前正在进行的“墨子号”卫星的空间量子实验部分是基于他当初的发现。

“卫星和地面站的构筑几乎与我原先的实验完全一样。我的实验距离只有30英尺，而他们做量子通讯的距离则长达几千公里，”克劳泽说。

法国总统马克龙（Emmanuel Macron）在推特上贴文，向三位获奖者表示祝贺。

“爱因斯坦本人并不相信量子纠缠。而今天量子计算则完全基于这一现象，”马克龙说。

现年77岁的塞林格在获奖后举行的一次电话记者会上表示，他感到“震惊，但非常开心”。

塞林格今年早些时候接受访问时曾表示，“很明显，过不了多久，我们就可以在全世界使用量子通讯。”

阿斯佩，1947年6月15日生于法国阿让，现为法国巴黎萨克雷大学和法国帕莱索综合理工学院研究员。

克劳泽，1942年12月1日出生于美国加州帕萨迪纳，现在美国加州J.F.克劳泽协会工作。

塞林格，1945年5月20日出生于奥地利，现就职于维也纳大学。

转载自 美国之音中文网