始于爱因斯坦的质疑
1935年,提出相对论的爱因斯坦与波多尔斯基、罗森发表“EPR论文”,认为若量子力学正确,相距遥远的两个粒子就会瞬间相互影响,因此这一理论并不完备。他讽刺这是“鬼魅般的超距作用”。同年,薛定谔将这一现象命名为“纠缠”(Verschränkung),称其为量子力学最核心的特征。爱因斯坦则相信粒子一开始就带有确定的“隐变量”。
贝尔不等式与诺贝尔奖
这个问题停留在哲学争论中近30年,直到1964年北爱尔兰物理学家约翰·贝尔把它变成了可用实验检验的不等式:若存在隐变量,两粒子的关联不能超过某个上限,而量子力学预测会超过。1972年约翰·克劳泽、1982年阿兰·阿斯佩以及1990年代以来安东·蔡林格的实验都支持量子力学,三人共同获得2022年诺贝尔物理学奖。2015年,堵住所有漏洞的“无漏洞贝尔实验”也获得成功。
误解与应用
纠缠只是使测量结果相关,一方无法选择让对方得到什么结果,因此不能实现超光速通信,与相对论并不矛盾。纠缠是量子计算机中连接量子比特、提升算力的资源,也用于量子密码(窃听会破坏纠缠)和量子隐形传态。2017年,中国“墨子号”卫星在相距1,200公里的地面站之间分发了纠缠光子。
常见问题
- 量子纠缠能实现瞬时通信吗?
- 不能,测量结果无法操控,所以信息不能超光速传递。
- 为什么到2022年才获诺贝尔奖?
- 堵住所有实验漏洞、使结论确凿用了几十年时间。
来源核查日期:2026-10-26
参考文献
- Einstein, A., Podolsky, B., & Rosen, N. (1935). Can quantum-mechanical description of physical reality be considered complete? Phys. Rev., 47, 777–780.
- Bell, J. S. (1964). On the Einstein Podolsky Rosen paradox. Physics, 1(3), 195–200.
- Nobel Prize in Physics 2022: Aspect, Clauser, Zeilinger. NobelPrize.org.
