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大家好，量子纠缠的科学解释「2021年诺贝尔物理学奖得主」很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！
诺贝尔是来自瑞典的化学家工程师和发明家，他的一生拥有超过300项发明专利，并且在几十个国家开办了超过100家公司，积累了大量的财富。在1895年诺贝尔设立遗嘱将近千万美元的财产作为基金，将每年的利息分成5份设立诺奖，分别为物理学奖、化学奖、生理学或医学奖、文学奖以及和平奖5种奖金。诺奖是授予在这些领域对人类作出巨大贡献的人，因此每年的诺奖也深受关注。
2021年的诺奖马上就要揭晓了，量子纠缠相关作为今年物理学奖的大热，深受人的关注，尤其是来自巴黎高等学院的阿斯佩克特（Alain Aspect）、奥地利维也纳大学的塞林格（Anton Zeilinger）以及克劳瑟（John Clauser）是今年诺奖物理学的大热人选。这三位物理学家的贡献主要是实验证明量子纠缠的客观存在。
什么是量子纠缠？
二十世纪物理学有两大支柱分别是量子力学和相对论，即使到现在为止它们的地位也至关重要，爱因斯坦凭借一己之力提出相对论，打破了牛顿的绝对时空观，从此时间和空间不再绝对，都变成相对的了。例如时间与物体的运动速度有关，同时与所处的引力场也有关，在那个时代爱因斯坦的学术成就以及地位非常高。不仅仅是相对论，爱因斯坦也是量子力学的奠基人之一，他所提出的光电效应，认为能量是一份份的，也正因为这个发现爱因斯坦获得了诺贝尔物理学奖。
随着不断发展量子力学开始进入一种玄之又玄的状态，爱因斯坦的观点其实很明确，那就是“实在性”，而哥本哈根派对于量子力学的诠释彻底的打破了实在性，尤其是量子的不确定性原理。该怎么理解哪？
其实就是量子的性质是叠加的，例如左旋或者右旋，它的状态是在我们观测的瞬间才确定，例如一个量子可以说它是既左旋又右旋的叠加态，而不能说是单一的状态。这一点让爱因斯坦非常难以接受，其实不仅是爱因斯坦，老一派的物理学家都不太认同，至此爱因斯坦和以波尔为代表的量子力学哥本哈根派论战正式打响了。
所谓量子纠缠就是两个微观量子虽然天各一方，但是却可以看成是一个整体，它们之间有某种特殊的关系，科学家把它们称之为纠缠态，量子纠缠的速度是超光速的，因此爱因斯坦也把这种现象称之为鬼魅般的超距作用。
爱因斯坦称之为鬼魅般的超距作用
很多人好奇爱因斯坦作为量子力学的奠基者之一，为什么最后却极力反对量子力学？其实并非如此，爱因斯坦一如既往是支持量子力学的，他反对的只不过是哥本哈根派对于量子力学的诠释。
为了反对哥本哈根派这种玄之又玄的解释，薛定谔曾经提出过“薛定谔的猫”思维实验，用来嘲讽哥本哈根派的不确定性原理，也就是那种“既A又B”的诠释。在宏观世界里一只猫该如何处在既死又活的叠加态？
而1935年爱因斯坦和另外两位物理学家共同发表论文《能认为量子力学对物理实在的描述是完备的吗？》，这片论文被刊登在美国的第47期《物理快评》上。
在这篇论文里有一个经典的思维实验，如果宇宙中存在一个微观量子，因为某些特殊的原因一分为二，并且距离很远，假设就在银河系的两个极端方位上。按照量子力学哥本哈根派的不确定性原理，一分为二的两个新粒子也是不确定的。正常来讲如果A粒子是左旋的，那么另外的B粒子必然是右旋的。
那么按照哥本哈根派的不确定性原理，我们观测A粒子如果是左旋的，那么B粒子必然是右旋的，而这个状态都是观测瞬间确定的，那么B粒子是如何知道A粒子为左旋状态，而自己要是右旋状态，距离那么远的两个粒子这个信息的传递速度岂不就是超光速了。在那个时代光速不可超越几乎就是铁的定律不可置疑的，除非这两个粒子在分开的瞬间自旋状态就已经确定了。
据说波尔在看到这篇论文之后茶不思饭不想好几个星期，最后也发了一篇论文予以反驳，他认为分开的两个粒子处在一种神秘的纠缠态，不能把它们看成是两个粒子，应该看成是一个整体，即使天各一方，但是因为处在纠缠态，也是一个整体，既然是一个整体也就不涉及到超光速。
说在最后
关于量子纠缠，爱因斯坦和波尔一直都没有让对方信服，直到贝尔不等式的出现，这个思维实验才开始真正进入实验室，只不过贝尔提出这个不等式的时候两个科学家都已经离世了。
1982年来自法国奥赛研究所的阿斯派克特团队，首次进行严格的实验室检验，两个分类的量子经过3个多小时距离12米远，在这个过程中积累了大量的数据，结果证明爱因斯坦是错的，波尔是正确的，量子纠缠真实存在。
而阿斯派克特也成为2021年诺贝尔物理学奖的热门候选人之一，还有两位也都是和量子纠缠的实验证明客观存在有关。
文/科学黑洞，图片来源网络侵删。
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