楊凈Pine發自凹非寺
量子位|公眾號
2022年諾貝爾化學學獎出爐！
去年的數學學獎頒向量子糾纏的三位科學家，她們分別是阿蘭·阿斯佩Alain，約翰·克勞澤JohnF.以及安東·塞林格Anton，以嘉獎她們用糾纏光子進行實驗，證明了貝爾不方程不創立，并借此開創量子信息科學。
換言之，她們成功證明了愛因斯坦是錯的。
她們兩人將共享1000萬澳大利亞盧布的獎金。值得一提的是，其中塞林格還是潘建偉教授的博士導師。
證明了愛因斯坦是錯的
官方評價中提及，她們的實驗為當下量子技術革命奠定了基礎潘建偉 量子通訊，真正促使量子力學從理論邁向了應用。
這其中最關鍵的貢獻就是用量子糾纏實驗，證明了貝爾不方程不創立。
量子糾纏，就是在兩個分隔的粒子或則多個粒子，在彼此互相作用時，因為各個粒子所擁有的特點已綜合成為整體性質，難以單獨描述各個粒子的性質。
△圖源：?Johan/德國皇家科大學
最早在1935年，就有人發覺了這一現象，其中就包括愛因斯坦。薛定諤也發表了幾篇相關論文，還定下了量子糾纏這一術語。
但這些行為被愛因斯坦譴責為遵守定域實在論，并抨擊量子糾纏為“鬼魅般的超距作用”（ata）還曾說：“我相信上帝不擲色子。他表示，量子熱學的標準敘述不具完備性。
上世紀60年代，貝爾提出論文表明，對于愛因斯坦的定域實在論本身存在矛盾，相反量子熱學得到的關聯結果要強好多。與此同時，還提出了貝爾不方程，將這些差異定性。
在精典熱學中，這個不方程創立，而在量子熱學中這個方程就不創立。它可以應用于任何由兩個互相糾纏的粒子所組成的量子系統。最常見的范例是糾纏于載流子或偏振光的粒子系統。
從那以后，化學學家們做了好多檢試貝爾不方程的實驗。這其中，約翰克勞澤與他的朋友在1972年率先完成了這一實驗，他通過將激光照射在特殊晶體上來創建糾纏的光子對，并使用隨機數在檢測設置之間切換。
△圖源：?Johan/德國皇家科大學
不過這個實驗仍存在一定的局限性，例如在形成和捕獲粒子方面效率低下，檢測也是預設的。其他研究者也指責實驗結果是否存在一定的漏洞。
但六年以后，也就是1982年，當時在讀博士的阿蘭阿斯佩成功填補了這一局限性，博士論文就是以這一實驗為題目，他測量到了更多的光子以及檢測結果也挺好，最終得到的實驗結果符合量子熱學的預測。
換言之明晰證明，量子熱學是正確的，并沒有像愛因斯坦所說有隱藏的變量。
假如說，前兩位科學家是證明了量子熱學的理論性，這么安東·塞林格則是真正將量子熱學從理論推向應用，發覺糾纏的量子態具有儲存、傳輸和處理信息的潛力。
1997年塞林格及其朋友首次發覺，假如糾纏對中的粒子以相反的方向行進而且其中一個粒子以這樣的形式碰見第三個粒子，它們都會發生糾纏，才會發生有趣的事情，即步入到一個新的共享狀態，第三個粒子會喪失它的身分。
這些將未知量子態從一個粒子轉移到另一個粒子的形式稱為量子隱型傳態。
還有一位是潘建偉教授導師
雖然這三位大鱷在獲得諾貝爾化學學獎之前，就曾一起獲得過沃爾夫數學學獎（2010年）——被覺得是諾貝爾化學學獎之外，數學學界最重要的獎項之一。
還是依照慣例，盤點一下這三位大鱷的過往成績。
Alain是日本化學學家，因研究“量子糾纏”而享譽。
不僅研究貝爾不方程之外，還研究中性原子的激光冷卻，主要參與玻色-愛因斯坦匯聚相關實驗。
目前是美國科大學和技術大學的成員，也是倫敦綜合理工大學的院長。
繼2010年獲得沃爾夫數學學獎以后，2013年獲得尼爾斯·玻爾國際銀獎和聯合國教科文組織尼爾·玻爾獎，同年還被還被授予量子信息處理和通訊的巴爾贊獎。
值得一提的是，在的過往研究履歷中，有著眾多的第一：
第一個在實驗證明中排除檢測站之間的亞光速通訊，證明量子熱學使可分離隱變量理論無效；
第一個通過實驗證明單光子的波粒二象性；
第一個比較了相同條件下費米子和玻骰子的漢伯里布朗-特維斯相關性；
第一個證明了超冷原子系統中的安德森局域化。
約翰·克勞瑟（John）是德國理論和實驗化學學家，1964年，他獲得了加洲理工大學的化學學學士學位，1969年獲得斯洛伐克學院化學學博士學位。
1969年至1996年，他主要在勞倫斯伯克利國家實驗室、勞倫斯利福摩爾國家實驗室和加洲學院伯克利校區工作。
克勞瑟最廣為人知的事項就是對量子熱學基礎的貢獻，他的CHSH預測和弗里德曼-克勞澤實驗被覺得量子熱學中十分重要的部份，目前早已成為標準數學課程（專科）的一部份。
在外界看來，他的理論之于量子熱學，就相當于邁克爾遜-莫雷實驗之于狹義相對論。
安東·塞林格（Anton）是德國量子論化學學家。目前是維也納學院化學學院士，曾任教于因斯布魯克學院，再者，他還是英國科大學量子光學與量子信息研究所維也納分所主席。
值得一提的是，塞林格還是中國科大學外籍教授，同時也是潘建偉教授的博士導師。
塞林格院士積極推進中奧國際學術交流與合作。自1983年起，他與中國科大學以及中國工程院等機構常年保持著溝通和交流，并與多家單位構建密切合作關系。
其中，借助“墨子號”量子科學實驗衛星，他的團隊合作參與了中科院主導的洲際量子通訊實驗，成果榮獲法國數學學會評出的2018年度國際數學學十大進展。
據悉，塞林格對人才教育上還頗具興趣。在2009年，他成立了國際大學潘建偉 量子通訊，旨在于支持科學和技術方面的天才中學生。
（插句正題）塞林格還是道格拉斯·亞當斯（Adams）的《銀河系漫游手冊》的粉絲，他甚至把自己的帆船命名為42號。
參考鏈接：
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