2022年10月4日，英國(guó)皇家科大學(xué)宣布，將2022年諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)化學(xué)學(xué)家阿蘭·阿斯佩（Alain）、美國(guó)理論和實(shí)驗(yàn)化學(xué)學(xué)家約翰·弗朗西斯·克勞澤（JohnF。）和德國(guó)科學(xué)家安東·塞林格（Anton），以嘉獎(jiǎng)她們?cè)诹孔有畔⒖茖W(xué)研究方面做出的貢獻(xiàn)。
得獎(jiǎng)?wù)邔@得一份證書、金質(zhì)獎(jiǎng)狀和獎(jiǎng)金。2022年諾貝爾獎(jiǎng)各個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)的獎(jiǎng)金是1000萬(wàn)澳大利亞盧布，按當(dāng)前匯率，約合650億元人民幣。
三位諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)獲得者
此前，諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)已頒授過(guò)115次。在第一次世界大戰(zhàn)（1914-1918）和第二次世界大戰(zhàn)（1939-1945）期間，在1916年、1931年、1934年、1940年、1941年、1942年等十年里，沒(méi)有頒授諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)。從1901年到2021年，約翰·巴丁是惟一一位曾兩次獲得諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)的得獎(jiǎng)?wù)?。這意味著，在2022年之前，共有218人曾獲得諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)。
得了諾獎(jiǎng)的量子糾纏究竟是啥？
讓我們從貓說(shuō)起。
好多人都據(jù)說(shuō)過(guò)薛定諤的貓。薛定諤用這只可憐的貓的事例，來(lái)反對(duì)量子熱學(xué)里的一個(gè)理論。他說(shuō)：假如依照個(gè)別化學(xué)學(xué)家的觀點(diǎn)，一個(gè)微觀粒子可以同時(shí)處在兩種狀態(tài)的疊加態(tài)，那我往袋子里放毒藥，讓這個(gè)粒子的狀態(tài)來(lái)決定貓的生死，那豈不是貓也處于死、活的疊加態(tài)嗎？
用他的原話說(shuō)，這是個(gè)“非常愚蠢的事例”。
薛定諤的貓，不死也不活？
但是，量子熱學(xué)的支持者堅(jiān)持覺(jué)得，貓其實(shí)不能處于“又死又活”的疊加態(tài)，但粒子真的能。甚至說(shuō)，不但一個(gè)粒子能，兩個(gè)以上的也能，特定情況下能夠糾纏。
只要滿足特定的條件，兩個(gè)粒子就可以作為一個(gè)整體，同時(shí)處于疊加態(tài)中，而不能把其中的粒子單個(gè)拆下來(lái)看待（用更數(shù)學(xué)的語(yǔ)言來(lái)說(shuō)，是2個(gè)以上粒子的狀態(tài)未能寫成多個(gè)單粒子態(tài)的直積）。
例如有一種糾纏態(tài)是，只要沒(méi)有外界干擾，當(dāng)A粒子處于0態(tài)時(shí)，B粒子一定處于1態(tài)；而當(dāng)A粒子處于1態(tài)時(shí)，B粒子一定處于0態(tài)?；騽t用更形象的比喻來(lái)說(shuō)：
粒子貓死了，粒子狗就得活著；
粒子貓活著，那粒子狗就必須得死！
這些多個(gè)粒子間的獨(dú)特聯(lián)系，就是量子糾纏。
愛(ài)因斯坦：我也不信量子糾纏
愛(ài)因斯坦在當(dāng)時(shí)仍然是量子熱學(xué)的反對(duì)者，他把這些聯(lián)系叫做“鬼魅的超距作用”（ata)。在他看來(lái)，要是量子熱學(xué)理論準(zhǔn)許這些現(xiàn)象存在，那可真是離了大譜，要么須要修正現(xiàn)有的理論，要么量子熱學(xué)就是錯(cuò)的。（用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言來(lái)說(shuō)諾貝爾物理2023量子糾纏，量子熱學(xué)的理論“不完備”。）
為了駁斥，他跟另外兩個(gè)化學(xué)學(xué)家鮑里斯·波多爾斯基（Boris）和納森·羅森（Rosen）寫了篇論文，提出了一個(gè)原理。這個(gè)原理假定，任何空間上互相影響的速率都不應(yīng)當(dāng)超過(guò)光速，而量子糾纏這些超距作用遵守了這一原理，說(shuō)明量子熱學(xué)是不完備的。這就是大名鼎鼎的EPR佯謬。
ERP佯謬，是三位科學(xué)家姓氏的首字母
量子熱學(xué)的支持者一時(shí)半會(huì)也拿愛(ài)因斯坦沒(méi)哪些辦法。EPR佯謬設(shè)計(jì)的是一個(gè)思想實(shí)驗(yàn)，當(dāng)時(shí)很難用實(shí)際的實(shí)驗(yàn)結(jié)果去指責(zé)。
還好，29年后，一位稱作貝爾（JohnBell）的化學(xué)學(xué)家橫空出世。他提出了一個(gè)不方程，假若能證明這個(gè)不方程在量子世界中創(chuàng)立，這么愛(ài)因斯坦就是對(duì)的，量子熱學(xué)是不完備的；若果不創(chuàng)立，這么量子熱學(xué)就取得了勝利。這個(gè)不方程后來(lái)被人們也稱貝爾不方程。
貝爾不方程（Bell'）
貝爾不方程提出后，化學(xué)學(xué)家們歡呼竊喜——他們總算可以用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)而不是嘴皮子來(lái)證明愛(ài)因斯坦是對(duì)是錯(cuò)了。
用實(shí)驗(yàn)說(shuō)話，輪到諾獎(jiǎng)得主們登場(chǎng)了
至此，我們新科的三位諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)得主總算要登場(chǎng)了。
首先登場(chǎng)的是約翰·克勞澤（John），他建造了一個(gè)精致的儀器，還能同時(shí)發(fā)出兩個(gè)互相糾纏的光子，最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出了一個(gè)顯著遵守貝爾不方程的結(jié)果。
年青的克勞澤
但是，克勞澤的這個(gè)實(shí)驗(yàn)卻被發(fā)覺(jué)存在一個(gè)特殊的實(shí)驗(yàn)漏洞（定域性漏洞，），并不具有勸說(shuō)力。還好，當(dāng)時(shí)還是博士生的阿蘭·阿斯佩（Alain）在克勞澤的基礎(chǔ)上改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)裝置，修補(bǔ)漏洞后，發(fā)覺(jué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并沒(méi)有改變：貝爾不方程在量子世界不創(chuàng)立！
阿蘭·阿斯佩（Alain）
在此以后，無(wú)數(shù)化學(xué)學(xué)家為建立這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果繼續(xù)努力，安東·塞林格（Anton）就是重要一員，他率領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)最終填補(bǔ)了隨機(jī)性等漏洞，給出了量子熱學(xué)遵守貝爾不方程的決定性證明。
塞林格的貢獻(xiàn)不止于實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證貝爾不方程，他還發(fā)覺(jué)糾纏的量子態(tài)具有儲(chǔ)存、傳輸和處理信息的潛力，將量子糾纏從理論推向了應(yīng)用。
安東·塞林格
面對(duì)愛(ài)因斯坦的指責(zé)諾貝爾物理2023量子糾纏，歷經(jīng)數(shù)六年時(shí)間，從克勞澤到阿斯佩再到塞林格，一代代化學(xué)學(xué)家總算用確鑿的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，量子糾纏是存在的，勝利屬于量子熱學(xué)。不過(guò)，提出“貝爾不方程”的貝爾，1990年逝世，享年62歲。可惜，他沒(méi)有才能等到這個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)獎(jiǎng)。
兩個(gè)粒子間的獨(dú)特聯(lián)系，為什么不是兩個(gè)人的糾纏？
說(shuō)了那么多，可能會(huì)有許多人將量子糾纏同感情聯(lián)系上去——量子糾纏不就是“心有靈犀一點(diǎn)通”嗎？
確實(shí)，這些跨越空間的聯(lián)系聽上去非常甜蜜，被用來(lái)用作感情的比喻很可以理解。無(wú)從知曉另一位當(dāng)事人聽到這個(gè)比喻時(shí)的心情，但站在我們的立場(chǎng)上，還是必須友情提醒一下，假如你也想仿效這個(gè)比喻，這么它有幾個(gè)隱患：
第一，量子糾纏是微觀粒子之間的聯(lián)系，盡管原則上大一些的宏觀物體也不是沒(méi)有可能產(chǎn)生糾纏，但基本上幾億億億億分之1秒內(nèi)才會(huì)解除。這個(gè)事情蘊(yùn)意不太好——就算糾纏等于感情，那它也頃刻即逝啊。
第二，量子糾纏并不限定在2個(gè)粒子之間，完全可以涉及到3個(gè)甚至更多的粒子，每一個(gè)就會(huì)影響到其他粒子。同樣地，盡管每位人心里都有理想愛(ài)情，但這件事情對(duì)好多人而言也是蘊(yùn)意不太好??
第三，量子糾纏只說(shuō)粒子之間有聯(lián)系，沒(méi)規(guī)定哪些樣的聯(lián)系。尚且可以兩個(gè)粒子狀態(tài)始終都相同，但也可以例如說(shuō)始終都相反。要是親昵關(guān)系雙方每時(shí)每刻都南轅北轍，這個(gè)都會(huì)有點(diǎn)難堪。
第四，量子糾纏是一種很脆弱的關(guān)系，雖然量子疊加態(tài)本身就很脆弱：只要你看一眼能夠曉得貓的死活，一束光子打過(guò)去做一下觀察才能定下粒子的狀態(tài)同時(shí)打破它的糾纏。所以實(shí)踐中制造量子糾纏態(tài)都要非常當(dāng)心。假如感情關(guān)系也是這樣的話，那真是字面意義上的見(jiàn)光死。
所以，情話的歸情話，化學(xué)的歸化學(xué)。兩情相悅的時(shí)侯說(shuō)哪些都無(wú)所謂，但公開的時(shí)侯亂用比喻的確要當(dāng)心，萬(wàn)一對(duì)方不領(lǐng)情，那漏洞就不是浪漫而是難堪了。
關(guān)于諾貝爾獎(jiǎng)
1895年11月27日，美國(guó)知名物理家、硝化甘油雷管發(fā)明人阿爾弗雷德·伯恩哈德·諾貝爾（Nobel）在倫敦簽訂了他第三份，也是最后一份遺贈(zèng)，將財(cái)產(chǎn)中的最大一份給了一系列獎(jiǎng)項(xiàng)，即諾貝爾獎(jiǎng)。諾貝爾獎(jiǎng)初始分設(shè)化學(xué)、化學(xué)、生理學(xué)或醫(yī)學(xué)、文學(xué)、和平等五個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。1968年，美國(guó)國(guó)家建行在創(chuàng)立300華誕之際，捐出大額資金給諾貝爾基金，增設(shè)“瑞典國(guó)家建行記念諾貝爾經(jīng)濟(jì)科學(xué)獎(jiǎng)”，也稱諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)。
諾貝爾獎(jiǎng)的獎(jiǎng)金來(lái)自諾貝爾所創(chuàng)立基金的月息或投資利潤(rùn)。隨著諾貝爾基金的利潤(rùn)變化，諾貝爾獎(jiǎng)的獎(jiǎng)金有所浮動(dòng)。2019年每項(xiàng)諾貝爾獎(jiǎng)的獎(jiǎng)金是900萬(wàn)美國(guó)盧布，2022年設(shè)定為1000萬(wàn)澳大利亞盧布。