贝尔不等式被证伪
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北京时间10月4日下午,2022年诺贝尔物理学奖被授予科学家阿兰·阿斯佩(Alain Aspect),约翰·弗朗西斯·克劳泽(John F. Clauser)和安东·塞林格(Anton Zeilinger),以表彰他们“用纠缠光子进行的实验,建立了贝尔不等式的违反,并开创了量子信息科学”。 古金水1.简单历史
诸位大都听过量子纠缠,说的是一种奇怪的量子力学现象,处于纠缠态的两个粒子不论相距多远都存在关联,其中一个粒子状态发生改变,另一个的状态会瞬时发生相应改变。
由于爱因斯坦对量子力学持怀疑态度,而引发了他与波尔的“世纪论战”,量子纠缠便是爱因斯坦一派在论战中提出来反对量子论的一种“鬼魅般的超距作用” (也称EPR佯谬)。他们认为量子理论是“不完备”的,粒子之间的这种纠缠行为是因为“隐变量”在起作用【1】。 ·贝尔不等式
数字化展示1964年,英国物理学家约翰·贝尔(John Bell腹壁反射,1928年-1990神经网络控制年)提出贝尔不等式【2】,
用实验来验证“隐变量”存在与否。如果贝尔不等式成立,“隐变量”存在,否则没有“隐变量”。
贝尔1964年发表了他的论文时,爱因斯坦已去世多年,波尔也在1962山莨菪碱年跟随而去。因此,当年的物理界并没有很多人关注此事。大多数物理学家已经深感量子力学的正确性。他们忙碌于量子力学精确的计算,也将此理论用于解决诸如能带理论等应用方面的种种问题。至于“局域不局域”之类的哲学疑难,多数人想:量子现象与经典规律的确大相庭径,犹如天上地下。世纪之争可以画上句号了,爱因斯坦的上帝和波尔的上帝各司其职,不必打架,大家和平共处,自得其乐,也没有必要再用实验验证什么贝尔不等式。况且,纠缠态的实验也太困难,在实验室里要维持每一对粒子的纠缠态,谈何容易!实验室中得到的量子纠缠态是非常脆弱的,当原子被冷却到接近绝对零度的环境下时,得到的纠缠态也只能维持千分之几秒的数量级而已。