从量子纠缠到量子力学

2022年诺贝尔物理学奖

今年的物理学奖颁向量子纠缠的三位科学家，他们分别是阿兰·阿斯佩Alain Aspect，约翰·克劳泽John F. Clauser以及安东·塞林格Anton Zeilinger，以表彰他们用纠缠光子进行实验，证明了贝尔不等式不成立，并以此开创量子信息科学，真正推动量子力学从理论走向了应用。

什么是量子纠缠？

量子纠缠，就是在两个分隔的粒子或者多个粒子，在彼此相互作用时，由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质，无法单独描述各个粒子的性质。

处于纠缠态的两个量子不论相距多远都存在一种关联，其中一个量子状态发生改变，另一个的状态会瞬时发生相应改变。这个概念可以用一个成语“心灵感应”来解释，比如一个妈妈受伤了，儿子能感应得到，也会觉得心疼。

最早在1935年，就有人发现了这一现象，其中就包括爱因斯坦。薛定谔也发表了几篇相关论文，还定下了量子纠缠这一术语。对此，爱因斯坦称其为“鬼魅般的超距作用”，以他为代表的部分物理学家对量子纠缠持怀疑态度。“我相信上帝不掷骰子”，他表示，量子力学的标准表述不具完备性，纠缠的粒子之间存在着某种人类还没观察到的相互作用或信息传递，也就是“隐变量”。

爱因斯坦出错了

20世纪60年代，物理学家约翰·贝尔提出可用来验证量子力学的“贝尔不等式”，如果贝尔不等式成立，量子力学可能被其他理论替代。

而今年三位获奖者的贡献，就是用试验有力地证明了“贝尔不等式”的错误，证明“隐变量”的不存在。

什么是量子力学？

量子力学（Quantum Mechanics），为物理学理论，是研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支，主要研究原子、分子、凝聚态物质，以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论。它与相对论一起构成现代物理学的理论基础。

19世纪末，人们发现旧有的经典理论无法解释微观系统，于是经由物理学家的努力，在20世纪初创立量子力学，解释了这些现象。量子力学从根本上改变人类对物质结构及其相互作用的理解。除了广义相对论描写的引力以外，迄今所有基本相互作用均可以在量子力学的框架内描述（量子场论）。

发现的意义

它不但推动了量子力学的理论与应用的发展，还证明了灵魂的存在。人类对肉眼看得见的物质世界，之前的科学研究已经到达了相当透彻的层面，但是对于肉眼看不见的灵魂世界，才刚刚开始。

人的魂是我们的情感、思想和意志;而灵则是在我们的直觉、交往和良心。灵魂就是传说中的不可分割的量子，独立而恒在的个体，肉眼虽然看不见却实际存在，决定着人的生命质量和生活状态。