2022年10月4日，英國皇家科大學(xué)宣布，將2022年諾貝爾化學(xué)學(xué)獎授予美國化學(xué)學(xué)家阿蘭·阿斯佩（Alain）、美國理論和實驗化學(xué)學(xué)家約翰·弗朗西斯·克勞澤（JohnF。）和德國科學(xué)家安東·塞林格（Anton），以嘉獎她們在量子信息科學(xué)研究方面做出的貢獻(xiàn)。
得獎?wù)邔@得一份證書、金質(zhì)獎狀和獎金。2022年諾貝爾獎各個獎項的獎金是1000萬澳大利亞盧布，按當(dāng)前匯率，約合650億元人民幣。
三位諾貝爾化學(xué)學(xué)獎獲得者
此前，諾貝爾化學(xué)學(xué)獎已頒授過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，沒有頒授諾貝爾化學(xué)學(xué)獎。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)獎的得獎?wù)摺＿@意味著，在2022年之前，共有218人曾獲得諾貝爾化學(xué)學(xué)獎。
得了諾獎的量子糾纏究竟是啥？
讓我們從貓說起。
好多人都據(jù)說過薛定諤的貓。薛定諤用這只可憐的貓的事例，來反對量子熱學(xué)里的一個理論。他說：假如依照個別化學(xué)學(xué)家的觀點，一個微觀粒子可以同時處在兩種狀態(tài)的疊加態(tài)，那我往袋子里放毒藥，讓這個粒子的狀態(tài)來決定貓的生死，那豈不是貓也處于死、活的疊加態(tài)嗎？
用他的原話說，這是個“非常愚蠢的事例”。
薛定諤的貓，不死也不活？
但是，量子熱學(xué)的支持者堅持覺得，貓其實不能處于“又死又活”的疊加態(tài)，但粒子真的能。甚至說，不但一個粒子能，兩個以上的也能，特定情況下能夠糾纏。
只要滿足特定的條件，兩個粒子就可以作為一個整體，同時處于疊加態(tài)中，而不能把其中的粒子單個拆下來看待（用更數(shù)學(xué)的語言來說，是2個以上粒子的狀態(tài)未能寫成多個單粒子態(tài)的直積）。
例如有一種糾纏態(tài)是，只要沒有外界干擾，當(dāng)A粒子處于0態(tài)時，B粒子一定處于1態(tài)；而當(dāng)A粒子處于1態(tài)時，B粒子一定處于0態(tài)。或則用更形象的比喻來說：
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！
這些多個粒子間的獨特聯(lián)系，就是量子糾纏。
愛因斯坦：我也不信量子糾纏
愛因斯坦在當(dāng)時仍然是量子熱學(xué)的反對者，他把這些聯(lián)系叫做“鬼魅的超距作用”（ata)。在他看來，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)就是錯的。（用數(shù)學(xué)的語言來說諾貝爾物理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，提出了一個原理。這個原理假定，任何空間上互相影響的速率都不應(yīng)當(dāng)超過光速，而量子糾纏這些超距作用遵守了這一原理，說明量子熱學(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)的支持者一時半會也拿愛因斯坦沒哪些辦法。EPR佯謬設(shè)計的是一個思想實驗，當(dāng)時很難用實際的實驗結(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。他提出了一個不方程，假若能證明這個不方程在量子世界中創(chuàng)立，這么愛因斯坦就是對的，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。這個不方程后來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——他們總算可以用實驗數(shù)據(jù)而不是嘴皮子來證明愛因斯坦是對是錯了。
用實驗說話，輪到諾獎得主們登場了
至此，我們新科的三位諾貝爾化學(xué)學(xué)獎得主總算要登場了。
首先登場的是約翰·克勞澤（John），他建造了一個精致的儀器，還能同時發(fā)出兩個互相糾纏的光子，最后通過實驗得出了一個顯著遵守貝爾不方程的結(jié)果。
年青的克勞澤
但是，克勞澤的這個實驗卻被發(fā)覺存在一個特殊的實驗漏洞（定域性漏洞，），并不具有勸說力。還好，當(dāng)時還是博士生的阿蘭·阿斯佩（Alain）在克勞澤的基礎(chǔ)上改進了實驗裝置，修補漏洞后，發(fā)覺實驗結(jié)果并沒有改變：貝爾不方程在量子世界不創(chuàng)立！
阿蘭·阿斯佩（Alain）
在此以后，無數(shù)化學(xué)學(xué)家為建立這一實驗結(jié)果繼續(xù)努力，安東·塞林格（Anton）就是重要一員，他率領(lǐng)的團隊最終填補了隨機性等漏洞，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)不止于實驗驗證貝爾不方程，他還發(fā)覺糾纏的量子態(tài)具有儲存、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
面對愛因斯坦的指責(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)家總算用確鑿的實驗數(shù)據(jù)證明，量子糾纏是存在的，勝利屬于量子熱學(xué)。不過，提出“貝爾不方程”的貝爾，1990年逝世，享年62歲。可惜，他沒有才能等到這個數(shù)學(xué)學(xué)獎。
兩個粒子間的獨特聯(lián)系，為什么不是兩個人的糾纏？
說了那么多，可能會有許多人將量子糾纏同感情聯(lián)系上去——量子糾纏不就是“心有靈犀一點通”嗎？
確實，這些跨越空間的聯(lián)系聽上去非常甜蜜，被用來用作感情的比喻很可以理解。無從知曉另一位當(dāng)事人聽到這個比喻時的心情，但站在我們的立場上，還是必須友情提醒一下，假如你也想仿效這個比喻，這么它有幾個隱患：
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)才會解除。這個事情蘊意不太好——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個粒子之間，完全可以涉及到3個甚至更多的粒子，每一個就會影響到其他粒子。同樣地，盡管每位人心里都有理想愛情，但這件事情對好多人而言也是蘊意不太好??
第三，量子糾纏只說粒子之間有聯(lián)系，沒規(guī)定哪些樣的聯(lián)系。尚且可以兩個粒子狀態(tài)始終都相同，但也可以例如說始終都相反。要是親昵關(guān)系雙方每時每刻都南轅北轍，這個都會有點難堪。
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，一束光子打過去做一下觀察才能定下粒子的狀態(tài)同時打破它的糾纏。所以實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光死。
所以，情話的歸情話，化學(xué)的歸化學(xué)。兩情相悅的時侯說哪些都無所謂，但公開的時侯亂用比喻的確要當(dāng)心，萬一對方不領(lǐng)情，那漏洞就不是浪漫而是難堪了。
關(guān)于諾貝爾獎
1895年11月27日，美國知名物理家、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，將財產(chǎn)中的最大一份給了一系列獎項，即諾貝爾獎。諾貝爾獎初始分設(shè)化學(xué)、化學(xué)、生理學(xué)或醫(yī)學(xué)、文學(xué)、和平等五個獎項。1968年，美國國家建行在創(chuàng)立300華誕之際，捐出大額資金給諾貝爾基金，增設(shè)“瑞典國家建行記念諾貝爾經(jīng)濟科學(xué)獎”，也稱諾貝爾經(jīng)濟學(xué)獎。
諾貝爾獎的獎金來自諾貝爾所創(chuàng)立基金的月息或投資利潤。隨著諾貝爾基金的利潤變化，諾貝爾獎的獎金有所浮動。2019年每項諾貝爾獎的獎金是900萬美國盧布，2022年設(shè)定為1000萬澳大利亞盧布。