2022諾貝爾物理獎/美歐三傑分享諾貝爾物理獎

【大公報訊】綜合《紐約時報》、法新社及新華社報道：瑞典皇家科學院4日宣布將2022年諾貝爾物理學獎授予法國科學家阿蘭·阿斯佩、美國科學家約翰·克勞澤和奧地利科學家安東·蔡林格，以表彰他們在「糾纏光子實驗、驗證違反貝爾不等式和開創量子信息科學」方面所做出的貢獻。當天在解讀獲獎成果時，評委漢森展示了一張含有中國量子衛星的圖片，並表示中國在量子衛星和量子通信研究方面走在世界前列。

量子力學從上世紀初誕生以來，催生了晶體管、激光等重大發明，這被科學界稱為第一次量子革命。近來，以量子計算和量子通信為代表的第二次量子革命又在興起。瑞典皇家科學院在諾獎公報中說，今年三位獲獎者在量子糾纏實驗方面的貢獻，「為當前量子技術領域正發生的革命奠定了基礎」。

證明「愛因斯坦錯了」

量子力學主要研究微觀事物，與相對論一同被認為是現代物理學的兩大基本支柱。量子糾纏則是量子力學中的一個概念，指通過某種方式製備出來的兩個或多個粒子之間有一種「超距作用」，無論相距多遠都會互相關聯。量子力學認為，在有人進行觀測之前，處於糾纏態的粒子並無固定形態，但一旦其中一個粒子被觀測到，與之關聯的其他粒子會自動呈現出對應特徵。

量子力學創始人之一、著名科學家愛因斯坦不相信存在「鬼魅般的超距作用」，認為量子力學對客觀世界的描述不完備，或許粒子帶有某種隱藏變量。另一個創始人波爾則認為這種奇異現象是存在的。1964年，北愛爾蘭物理學家貝爾提出著名的「貝爾不等式」，指出若存在隱藏變量，則大量實驗結果得出的相關性數據不會超過某個數值；若量子力學是正確的，那麼就將有實驗證明這個不等式不成立。

克勞澤率先進行實驗，測量被發射到不同方向的一對糾纏態粒子的極化情況。他於1972年發表的實驗結果表明貝爾不等式可以被違反。克勞澤回憶說，自己最初其實支持愛因斯坦的觀點，但「遺憾的是，我錯了，愛因斯坦錯了，波爾才是對的」。阿斯佩則進一步填補了克勞澤實驗中的重要漏洞。

蔡林格後來對貝爾不等式進行了更多的實驗驗證。其中一項實驗使用了來自遙遠星系的信號來控制濾波器，確保信號不會相互影響，進一步證實了量子力學的正確性。蔡林格和同事還利用量子糾纏展示了一種稱為量子隱形傳態的現象，即將量子態從一個粒子轉移到另一個粒子。其團隊還在量子通信等方面有諸多研究進展。

中國量子通信研究先進

其中一項重要成果就是，2017年中國與奧地利科學家借助中國的「墨子號」量子衛星，成功實施世界首次量子保密的洲際視頻通話。這也是為什麼諾貝爾物理學獎評委托爾斯·漢斯·漢森在現場解讀獲獎成果時，展示了一張含有中國量子衛星的圖片，其上顯示了中國和歐洲之間的洲際量子通信實驗。漢森還表示，中國在量子衛星和量子通信研究方面走在世界前列，「中國量子通信衛星圖彰顯了物理學的國際合作，也體現了中國在這一研究領域的貢獻」。

籲科學界保持國際合作

在得知自己獲獎後，阿斯佩表示，在當今世界各地民族主義抬頭的背景下，來自3個不同國家的科學家共享諾獎，傳遞出非常重要的信號。他敦促科學界反對民族主義，保持國際合作。蔡林格表示，這一獎項是對年輕人的鼓勵，「如果沒有過去多年來與我一同工作的100多位年輕人，就不會有今天的這個獎項」。

2016年，中國發射了全球首顆量子科學實驗衛星「墨子號」。今年5月，潘建偉院士及其同事利用「墨子號」，實現了地球上相距1200公里兩個地面站之間的量子態遠程傳輸。