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北京工夫 2022 年 10 月 4 日下午，在瑞典首都斯德哥尔摩，瑞典皇家科学院发表将 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·蔡林格（Anton Zeilinger），以表彰他们在量子信息科学研究方面作出的奉献。奖金金额 1000 万瑞典克朗，由获奖者均匀分享。
2022 年诺贝尔物理学奖获得者：法国物理学家阿兰·阿斯佩（Alain Aspect）、美国实践和试验物理学家约翰·弗朗西斯·克劳泽（John F. Clauser）和奥地利物理学家安东·塞林格（Anton Zeilinger）诺贝尔奖官网公布的新闻公报称，量子力学正开始失去利用。量子计算机、量子网络和平安的量子加密通信曾经成为很大的钻研畛域。而这一倒退的一个关键因素是量子力学如何容许两个或多个粒子以纠缠态存在。纠缠粒子对中的一个粒子的状态，决定了另一个粒子的状态，即便这两个粒子相距很远。
Alain Aspect、John Clauser 和 Anton Zeilinger 各自应用“两个粒子即便在拆散时也体现得像一个单元”的纠缠量子态，进行了开创性试验。他们的试验后果为基于量子信息的新技术扫清了阻碍。量子力学从上世纪初诞生以来，催生了晶体管、激光等重大创造，这被科学界称为第一次量子反动。
近来，以量子计算和量子通信为代表的第二次量子反动又在衰亡。瑞典皇家科学院在诺奖公报中说，往年三位获奖者在“纠缠光子试验、验证违反贝尔不等式和创始量子信息科学”方面所做出的奉献，“为以后量子技术畛域正产生的反动奠定了根底”。
量子力学
力学容许两个或多个粒子以共享状态存在，而不论它们之间的间隔有多远，这被称为纠缠。自该实践提出以来，它始终是量子力学中最具争议的元素之一。阿尔伯特. 爱因斯坦（Albert Einstein）谈到了远距离的幽灵行为，埃尔文. 薛定谔（Erwin Schrodinger）说这是量子力学最重要的特色。
量子力学的不可言喻的影响开始失去利用。当初有一个很大的钻研畛域，包含量子计算机，量子网络和平安量子加密通信。这一倒退的一个关键因素是量子力学如何容许两个或多个粒子以所谓的纠缠状态存在。纠缠对中的一个粒子产生的状况决定了另一个粒子会产生什么，即便它们相距很远。“越来越分明的是，一种新的量子技术正在呈现。咱们能够看到，获奖者对纠缠态的工作十分重要，甚至超出了量子力学解释的根本问题，“诺贝尔物理学委员会主席 Anders Irbäck 说。
量子纠缠
量子纠缠长期是量子力学中最具争议的问题之一。量子纠缠是一种奇怪的量子力学景象，处于纠缠态的两个量子不管相距多远都存在一种关联，其中一个量子状态产生扭转，另一个的状态会刹时产生相应扭转。爱因斯坦曾将这种神秘的景象称之为“鬼魅般的超距作用”。
量子力学的纠缠对能够比作一台机器，它向着相同方向抛出反色的球。当鲍勃抓到一颗球，并看到它是彩色的时，他就立即晓得爱丽丝抓到了一颗红色的球。在一种应用隐变量的实践中，这些球总会蕴含着对于色彩的暗藏信息。然而，量子力学认为，这些球都是灰色的，直到有人看到它们时，其中一颗会随机变成红色，另外一颗则变成彩色。贝尔不等式表明，有一些试验可能辨别这些状况。这类试验曾经证实了，量子力学的形容才是正确的。
贝尔不等式
20 世纪 60 年代，约翰·斯图尔特·贝尔倒退了以他的名字命名的数学不等式。这阐明，如果存在暗藏变量，则大量测量后果之间的相关性永远不会超过某个值。然而，量子力学预测，某种类型的试验将违反贝尔不等式，从而导致比原本可能更强的相关性。
美国科学家约翰·克劳泽（John Clauser）连续了贝尔的想法，设计了一项试验对贝尔不等式进行验证，Clauser 应用钙原子，在他借助一种非凡的光照亮粒子后，钙原子能够发射纠缠光子。他在两边别离安置了一个过滤器，来测量光子的偏振。通过一系列测量，他可能证实它们违反了贝尔不等式。这意味着量子力学不能被应用暗藏变量的实践所取代。
Clauser 的这个试验还是有一些破绽存在。起因包含试验安装在产生和捕捉粒子方面效率较低、滤光片处于固定角度等。在这个根底上，法国科学家阿兰·阿斯佩 Alain Aspect 对该该试验进行了改良，用一种新的办法激发原子，让它们以更高的速率发射纠缠光子。他还可能在不同设置之间切换，因而这个零碎不会蕴含任何可能影响后果的事后信息。该试验也提供了一个十分明确的后果：量子力学是正确的，且没有“隐变量”。
安东·塞林格（Anton Zeilinger）在这个过程之中也做了不少奉献。Zeilinger 对贝尔不等式进行了更多测试。他将激光对准一种非凡的晶体，发明了光子纠缠对，并应用随机数在测量设置之间切换。一项试验利用了来自边远星系的信号来管制过滤器，并确保信号不会相互影响。实用化的量子通信须要把两颗纠缠的光子离开很远的间隔。塞林格的团队一次一次的冲破记录，从几公里到十几公里，到上百公里。
他们一次又一次地证实，爱因斯坦和薛定谔是错的。试验后果，大幅度偏离了贝尔不等式。通过精细的工具和一系列的试验，Zeilinger 开始应用纠缠量子态。此外，他的钻研小组还展现了一种被称为量子隐形传态的景象，使得在肯定间隔上将量子态从一个粒子挪动到另一个粒子成为可能。
这些钻研和试验为以后量子信息科学的密集钻研奠定了根底。可能操纵和治理量子态及其属性，使咱们可能倒退出具备意想不到的后劲的工具。这是量子计算、量子信息的传输和存储，以及量子加密算法的根底。这些日益完善的工具使咱们更加靠近那些事实的利用。第一次量子反动给咱们带来了晶体管和激光，当初，在这些用来操纵纠缠粒子系统的古代工具的帮忙下，咱们正在进入一个新的量子信息时代。
参考链接：
https://www.sohu.com/a/591186…
https://www.thepaper.cn/newsD…
https://www.nobelprize.org/pr…
