介绍:
你好，这里是百利留学声，我是为你带来100位诺奖得主传奇故事的Yoyo老师。今天我要为你解读的是2022年诺贝尔物理学奖。不同于今年的化学奖得主备受媒体瞩目，物理学奖的三位得主显得低调许多。北京时间10月4日，诺贝尔物理学奖被颁给美国科学家约翰•克劳瑟（John F. Clauser）、法国科学家阿兰•阿斯佩（Alain Aspect）、奥地利科学家安东•塞林格（Anton Zeilinger），“以表彰他们在纠缠光子实验、验证违反贝尔不等式，开创量子信息科学的发展上作出的贡献”。
尽管三位科学家本人很低调，但是他们研究的量子纠缠可是在获奖消息公布后的瞬间就引爆了网络。作为证明了“爱因斯坦也会犯错”的物理学家们，他们的研究价值一是证明了量子力学的正确性，二是通过开创性的实验为以后量子信息科学的发展铺平了道路。三位科学家的获奖可谓是意料之内，因为在12年前克劳瑟、阿斯佩和塞林格就曾经同获沃尔夫物理学奖，表彰他们在量子纠缠领域的成就。有趣的是，与量子纠缠这个听起来十分理论并且神秘的概念不同，三位诺奖得主主要从事的是实验物理。也就是在数十年间一次次的实验中，人类对量子纠缠的认知，有了缓慢但真实的推进，量子信息科学这样一个全新应用方向才得以打开。
提到量子纠缠，就不得不提到伟大的爱因斯坦。作为量子论重要人物的爱因斯坦可谓是量子纠缠的头号黑粉，认为量子纠缠违背了定域实在论，只是“幽灵般的超距作用”。在爱因斯坦的观点中，世界上一切事物都是确定的，这也正是他的名言“上帝不掷骰子”的出处。1935年，爱因斯坦和两位物理学家波多尔斯基、罗森专门写了一篇论文来反对量子纠缠，提出量子力学违反定域性原则，即任何物理效应都不能以超过光速的速度传播。因此，他们认为量子力学这门学科是不完备的，这篇著名的论文也被简称为EPR论文。1964年，约翰•贝尔提出贝尔不等式以回应EPR论文。他提出，如果实验观测出的量子关联仍然在贝尔不等式的规定范围内，那么量子世界和宏观世界则没有差异；如果量子关联超出理论所能解释的范畴，超光速的通信是存在的，那么贝尔不等式被违反，量子不确定性将战胜爱因斯坦的定域实在性，这说明“上帝确实掷了骰子”。
近百年过去，违反贝尔不等式被验证，量子纠缠被证实真的存在，这一切都要归功于实验物理学家们的不懈努力。美国科学家克劳瑟是最早通过实验来检验这个不等式的人，在他通过实验得出量子纠缠真实存在的证据之后，法国科学家阿斯佩成功弥补了克劳瑟实验的漏洞，再次证明贝尔不等式被违背；奥地利科学家塞林格则是第一个证明量子传输这一现象的科学家，他和他的研究小组在实验上证明，量子态可以从一个粒子转移到远处的另一个粒子上。他的研究工作逐渐使得贝尔不等式可被违背这一结论更加坚实、更少漏洞。
回看量子纠缠被证实的这段历史，我们会发现量子纠缠的探索是实验精神的胜利，是人类用理性战胜未知的胜利。数十年如一日的科研道路艰深曲折，科学家们不断提出证伪，找寻漏洞，夯实结论。而这也正是科学的魅力所在——人类持续突破自己的认知范围，不断将“真理”打破再重建，向更大范围的真理更进一步。明天的留学声节目，我将为你带来首位通过实验来检验贝尔不等式的美国科学家克劳瑟的故事，看看他是如何在探寻真理之路上砥砺前行的。不要忘记下载百利天下教育APP，持续收听哦！感谢你的聆听，我们明天见！
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