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。之前的节目中,我们了解了2022年诺贝尔物理学奖的具体情况,现在大家都知道今年的物理学奖是颁给用实验战胜未知的三位实干型物理学家。那么今天,我们就来一起了解一下最早通过实验来验证量子纠缠的美国科学家约翰•克劳瑟的故事吧。
约翰•克劳瑟出生于1942年,父亲是约翰霍普金斯大学的航空系系主任。在父亲的影响下,克劳瑟不出所料地走上了研学物理之路。1964年,本科毕业于加州理工学院的克劳瑟随后又在哥伦比亚大学获得了硕士和博士学位。他的博士导师是撒迪厄斯,从导师那里,他学到了如何写出优秀的科学论文。但是克劳瑟一开始专攻的领域可不是量子力学,而是跟随导师学习天体物理,并且在学术生涯的早期就对宇宙微波背景辐射的测量做出了贡献。不仅如此,在哥伦比亚大学物理系,有几门主课,研究生至少拿到B才能通过,其中一门就是高等量子力学。克劳泽先是学了一学期的量子力学,结果得了个C;第二次,换了授课老师后,克劳瑟依旧得了个C;无奈之下,他只好再学了第三遍才通过。
就这样一开始看起来并不擅长量子力学的克劳瑟在博士毕业后,去了师爷查尔斯∙汤斯在加州伯克利分校的实验室做博士后研究。师爷汤斯的本意是让他做射电天文的研究,但当时的克劳瑟却迷上了贝尔不等式。在前往伯克利的路上,作为狂热帆船爱好者的克劳瑟一边从东海岸驾船南行,一边在船上忙里偷闲地修改他和朋友们共同撰写的关于量子力学的论文,靠近陆地的时候就会通过电话和信件与朋友们保持联系,讨论论文的写作。克劳瑟一到伯克利就将论文投稿了,在这篇著名的、引用率极高的论文里,他们提出了后来以四位作者首字母命名的CHSH不等式和对其进行检验的实验设计,这也是克劳瑟对量子力学基础最重要的贡献之一。
有趣的是,当克劳瑟和博士导师撒迪厄斯聊到要用实验检测贝尔不等式时,撒迪厄斯非常干脆地斥责他在浪费时间自毁前程。当时不少物理学家都对量子力学的基本问题都避而不谈,不太看重。甚至在给克劳瑟求职写的推荐信里,撒迪厄斯也毫不客气,警告说如果克劳泽还是要利用各种机会做这种垃圾科学的话,就不要雇用他。不过事实证明,克劳瑟的研究价值远大于他导师的成见。
尽管哥伦比亚大学物理系的导师和课程虐克劳瑟千百遍,克劳瑟却依然待其如初恋。在克劳瑟的评价里,哥伦比亚大学简直就是理论物理和实验物理的天堂。这里学术界的大腕儿云集,理论物理有克劳瑟认为“最聪明的物理学家之一”的李政道;实验物理更是群星璀璨,有诺奖得主拉姆齐、莱德曼和丁肇中,还有无冕之王吴健雄。克劳瑟还特别提及吴健雄和合作者首先利用电子偶素衰变制备出了量子纠缠,只是当时没人意识到这个实验和爱因斯坦EPR佯谬的联系。
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