【大纪元2022年10月24日讯】（大纪元记者林达编译报导）被物理学家爱因斯坦称为“幽灵般超距作用”，即两个相隔很远的粒子可以产生瞬时的相互作用，是量子物理学如此怪异和违反直觉的原因。
10月4日上午，瑞典王家科学院（Royal Swedish Academy of Sciences）将2022年诺贝尔物理学奖授予了三位量子物理学家 —— 阿兰·艾斯派克（Alain Aspect）、约翰·F·克劳瑟（John F. Clauser）和安东·蔡林格（Anton Zeilinger） ——其研究证实了这一怪诞的现象，并将其置于技术革命的核心。
诺贝尔委员会在其网站上的一份声明中表示，将2022年诺贝尔物理学奖联合授予了这三人，以表彰他们各自所做的杰出工作，“光量子纠缠实验确立了对贝尔不等式的违反，以及开创了量子信息科学”。
诺贝尔物理学委员会秘书乌尔夫·丹尼尔森（Ulf Danielsson）告诉大众力学（（Popular Mechanics））：“量子力学最引人入胜的预测之一是量子纠缠，可以制造出在空间上距离很远的多个粒子，其表现却像一个整体。” 三位获奖者的开创性实验表明，这种令人难以置信的现像在宏观距离上仍然存在，证明了人类直觉的缺陷。”
瑞典乌普萨拉大学（Uppsala University）理论物理学教授丹尼尔森（Danielsson）指出，这种跨距离粒子之间的瞬间量子连接现像在经典物理学中没有得到解释。
他补充说，三位获奖者的研究成果不仅对理解世界很重要，而且指向未来的应用，例如使用量子密码学进行安全通信，以及构建功能强大的量子计算机。
证明爱因斯坦错了
在量子物理学中，量子纠缠描述了一种状态，当实验者去测量两个粒子之一的某个物理变量，另一个粒子会瞬间做出响应。这猛一听好像也合理，但考虑到这两个相互纠缠的粒子即使位于宇宙的两端，这一瞬间的改变也会发生，这就变得不可理解了。
量子纠缠，正如 1930 年代首次提出的那样，违反了“定域性原理”（local realism）的概念，可以归结为两种说法。首先，所有粒子针对各种实验测量都具有其确定的属性；其次，粒子之间的通讯不可能快过光速。
纠缠的瞬时作用至少挑战了两个前提中的一个，甚或两个。对爱因斯坦来说，通过对定域性的挑战，这种瞬间变量对他的狭义相对论的关键原理之一（即：没有什么比光速更快）构成了挑战 。
爱因斯坦认为，量子纠缠及其“幽灵般的远距离作用”并没有违反定域性原则；相反，它正是表明量子物理学本身是不完整的。他相信最终会找到将一个粒子的某个可测量变量瞬间连接到另一个粒子的“因素”。他和其他物理学家认为这类尚未发现的“因素”后来被称为“局部隐藏变量”。
三位得奖者之所以得奖，是因其最终证明了“局部隐藏变量”并不存在。然而，非定域性不违反相对论的原因尚不清楚，此后一直受到激烈争论。一种建议是纠缠粒子仍然是同一系统的一部分，因此它们之间的距离无关紧要。不过，这听起来更像是哲学领域的探讨。
确认量子物理学已完成
1964 年，北爱尔兰物理学家约翰·斯图尔特·贝尔（John Stewart Bell）设计了贝尔定理，表明定域性是一个可检验的假设。打破定域性原理即被称为“违反贝尔不等式”。
美国理论和实验物理学家克劳斯（Clause）与加州大学研究生斯图尔特·弗里德曼（Stuart Freedman）于 1972 年设计了第一个实验来寻找这种违规行为。两人做了一个实验，将两个纠缠的光子以相反的方向发送到两个固定的偏振滤光片。
这些滤光片要么阻挡光子，要么根据光子的角度及偏振让它通过并抵达探测器，使它反映与其配对纠缠的粒子的状态。所得结果证明不存在隐变量，因此符合量子理论。换句话说，该实验违反了贝尔不等式。
从那时开始，研究人员可以自由地推测用量子力学的非定域性特质可以做些什么应用。从而导致量子密码学和更普遍量子技术的发展。
尼古拉斯·布鲁纳（Nicolas Brunner）是日内瓦大学的副教授，其研究领域是量子基础理论和量子信息处理。这意味着他的研究强烈依赖于量子纠缠和非定域性的概念。
“你可以使用光子的纠缠来创建一个加密系统，遥远的双方可以在完全隐私的情况下交换秘密信息，”他说。 “量子力学定律保证了隐私和安全。”
至于这个奖项对量子物理和量子信息领域的意义，布鲁纳认为非常重要。 “自从开始攻读博士学位以来，我从事量子非定域性研究已有 20 年了。现在它被最重要的物理学奖如此认可，这真的很了不起。这确实是对普遍量子信息领域中学科重要性的认可。”◇
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