沒(méi)錯(cuò)，量子糾纏實(shí)際上是愛(ài)因斯坦,、薛定諤等人的研究成果,。
愛(ài)因斯坦構(gòu)想了一個(gè)思想實(shí)驗(yàn),，描述了一個(gè)不穩(wěn)定的大粒子衰變成兩個(gè)小粒子（A和B）的情況：大粒子分裂成兩個(gè)同樣的小粒子,。小粒子獲得動(dòng)能,，分別向相反的兩個(gè)方向飛出去,。如果粒子A的自旋為上，粒子B的自旋便一定是下,，才能保持總體的自旋守恒,，反之亦然。根據(jù)量子力學(xué)的說(shuō)法,，測(cè)量前兩個(gè)粒子應(yīng)該處于疊加態(tài),，比如“A上B下”和“A下B上”各占一定概率的疊加態(tài)（例如，概率各為50%）,。然后,，我們對(duì)A進(jìn)行測(cè)量,，A的狀態(tài)便在一瞬間坍縮了,，如果A的狀態(tài)坍縮為上，因?yàn)槭睾愕木壒?，B的狀態(tài)就一定為下,。但是，假如A和B之間已經(jīng)相隔非常遙遠(yuǎn)，比如說(shuō)幾萬(wàn)光年,，按照量子力學(xué)的理論,，B也應(yīng)該是上下各一半的概率，為什么它能夠在A坍縮的那一瞬間,，做到總是選擇下呢,？難道A和B之間有某種方式及時(shí)地“互通消息”？即使假設(shè)它們能夠互相感知,，它們之間傳遞的信號(hào)需要在一瞬間跨越幾萬(wàn)光年,，這個(gè)傳遞速度已經(jīng)超過(guò)了光速，而這種超距作用又是現(xiàn)有的物理知識(shí)不容許的,。于是,，愛(ài)因斯坦認(rèn)為：這就構(gòu)成了佯謬。愛(ài)因斯坦強(qiáng)調(diào)不可能有超距作用,，意味著他堅(jiān)持經(jīng)典理論的“局域性”,。量子力學(xué)已經(jīng)否定了確定性，這是愛(ài)因斯坦不認(rèn)可的,。而現(xiàn)在,，如果連局域性都要拋棄，這可是愛(ài)因斯坦絕對(duì)不能同意的,，因而在文章中他將兩個(gè)粒子間瞬時(shí)的相互作用稱為“幽靈般的超距作用”,。薛定諤讀完EPR論文之后，他用德文寫(xiě)了一封信給愛(ài)因斯坦,，在這封信里,，他最先使用了術(shù)語(yǔ)Verschr?nkung（意思是糾纏），這是為了要形容在EPR思想實(shí)驗(yàn)里,，兩個(gè)暫時(shí)耦合的粒子,，不再耦合之后彼此之間仍舊維持的關(guān)聯(lián)。EPR佯謬也得到了玻爾的回應(yīng),。他認(rèn)為,，因?yàn)閮蓚€(gè)粒子形成了一個(gè)互相糾纏的整體，只有用波函數(shù)描述的整體才有意義,，不能將它們視為相隔甚遠(yuǎn)的兩個(gè)個(gè)體——既然是協(xié)調(diào)相關(guān)的一體,，它們之間便無(wú)須傳遞什么信息。愛(ài)因斯坦絕對(duì)接受不了玻爾的這種古怪的說(shuō)法,，即使在之后的二三十年中,，玻爾的理論占了上風(fēng)，量子理論如日中天,，各個(gè)分支高速發(fā)展,，給人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)偉大的技術(shù)革命,，愛(ài)因斯坦仍然固執(zhí)地堅(jiān)持他的經(jīng)典信念，反對(duì)哥本哈根學(xué)派對(duì)量子理論的詮釋,。1955年,，愛(ài)因斯坦與世長(zhǎng)辭，幾年后玻爾也離開(kāi)了人世,。但他們觀點(diǎn)的分歧依然沒(méi)有一個(gè)定論,，直到1964年英國(guó)物理學(xué)家約翰·貝爾提出了著名的“貝爾不等式”。愛(ài)因斯坦一方堅(jiān)持認(rèn)為量子糾纏的隨機(jī)性是表面現(xiàn)象,，背后可能藏有“隱變量”,，貝爾本人也支持這個(gè)觀點(diǎn)。他試圖用實(shí)驗(yàn)來(lái)證明愛(ài)因斯坦的隱變量觀點(diǎn)是正確的,。貝爾假設(shè)了一個(gè)上圖所示的實(shí)驗(yàn),。根據(jù)出生確定論，這些光子的偏振方向都是已經(jīng)確定好了的,，對(duì)一個(gè)光子的測(cè)量結(jié)果和對(duì)另一個(gè)光子的測(cè)量結(jié)果無(wú)關(guān),。但在量子力學(xué)中，對(duì)一個(gè)光子的測(cè)量結(jié)果必然影響另一個(gè)光子的測(cè)量結(jié)果,。比如做4次實(shí)驗(yàn),，分別把左右兩邊的偏振片置于(0°, 0°)、(30°, 0°),、(0°, -30°),、(30°, -30°)的角度。第一種情況,，所有的光子都能通過(guò)偏振片,。第二、三種情況,，是分別選擇每一邊的偏振片,。第四種情況，是兩邊的偏振片都旋轉(zhuǎn),。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),，如果對(duì)一個(gè)光子的測(cè)量結(jié)果和對(duì)另一個(gè)光子的測(cè)量結(jié)果無(wú)關(guān)，那么兩邊的偏振片都旋轉(zhuǎn)的結(jié)果≤每一邊偏振片分別旋轉(zhuǎn)的結(jié)果之和,，這就是貝爾不等式,。但根據(jù)量子理論，對(duì)一個(gè)光子的測(cè)量結(jié)果必然影響另一個(gè)光子的測(cè)量結(jié)果,。那么,，就會(huì)出現(xiàn)兩邊的偏振片都旋轉(zhuǎn)的結(jié)果＞每一邊偏振片分別旋轉(zhuǎn)的結(jié)果之和的情況。也就是說(shuō),，如果該不等式成立,，愛(ài)因斯坦獲勝，如果該不等式不成立,，則玻爾獲勝,。因此，貝爾不等式將愛(ài)因斯坦等人提出的EPR佯謬中的思想實(shí)驗(yàn),，轉(zhuǎn)化為真實(shí)可行的物理實(shí)驗(yàn),。盡管貝爾的原意是支持愛(ài)因斯坦，找出量子系統(tǒng)中的隱變量,，但他的不等式導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻適得其反,。在之后的幾十年里，所有貝爾測(cè)試的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都偏向于量子力學(xué),。1972年,，物理學(xué)家克勞澤及其合作者弗里德曼，成為貝爾不等式實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的第一人,。實(shí)驗(yàn)結(jié)果違背貝爾不等式,，證明了量子力學(xué)的正確性。1982年,，巴黎第十一大學(xué)的阿蘭·阿斯佩等人在貝爾的幫助下,，改進(jìn)了克勞澤和弗里德曼的貝爾定理實(shí)驗(yàn)，成功地堵住了部分主要漏洞,。這次的實(shí)驗(yàn)結(jié)果同樣違反貝爾不等式,，證明了量子力學(xué)的非局域性。
▍背景簡(jiǎn)介：本文摘自公眾號(hào)“光子盒”,。
