神秘的“量子纠缠”:尔与阿斯佩——6月22日科学史上的今天

2018-06-22作者:科学π工作室, 编著编辑:书问阅读



由于与日常生活相差甚远,许多量子现象不可思议:电子的量子跃迁、不确定性测量关系、电子的多重态、薛定谔猫、惠勒猫等,还有一个可以称为“奇异中更奇异”的现象,这就是“量子纠缠”。


从20世纪50年代开始,惠勒的“延迟选择实验”以及贝尔的“不等式定理”,相当于两把“金钥匙”,打开了量子力学实验研究的大门。从此,以“叠加态”和“纠缠态”为中心,掀起了量子力学理论与实验研究的新高潮。


1964年,在《物理学》杂志上,贝尔发表了一篇题为“EPR佯谬研究”的论文。他还提出了一个以光子的偏振态来证实纠缠现象的假想实验,贝尔为量子纠缠态的神秘现象确立了一个现实的研究方向,由此一跃进入物理学前沿,成为量子纠缠研究的关键人物。


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在欧洲,阿斯佩被物理学界公认为是对贝尔理论理解最深入的人。他不仅成功地实现了惠勒的“延迟选择实验”,他所领导的研究组在量子纠缠态的实验研究中也做出了最为卓越的贡献。阿斯佩设计的实验非常漂亮。他们选择了激光器、计算机、偏振器和光信号灵敏开关,一次次地反复调试,直到1982年初才开始进行正式的实验,最后终于在1982年6月22日这一天获得了成功。


阿斯佩实验组的实验设计思想之精巧、器材配合之精良堪称一绝,同业人无不赞叹。最后,他的结果以非常高的精度证实了两个纠缠粒子状态间的关联是不需要时间的,量子力学规律是“非局域性”的,这一结果非常惊人。1983年,在阿斯佩的博士论文答辩会上,贝尔亲自到场,考察了阿斯佩的实验,对他的这一成果赞叹不止,称之为具备诺贝尔物理学奖水平的最优秀论文。



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作者科学π工作室 编著
出版清华大学出版社
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