諾貝爾是來自瑞典的化學家工程師和發明家，他的一生擁有超過300項發明專利，並且在幾十個國家開辦了超過100家公司，積累了大量的財富。在1895年諾貝爾設立遺囑將近千萬美元的財產作為基金，將每年的利息分成5份設立諾獎，分別為物理學獎、化學獎、生理學或醫學獎、文學獎以及和平獎5種獎金。諾獎是授予在這些領域對人類做出巨大貢獻的人，因此每年的諾獎也深受關註。
2021年的諾獎馬上就要揭曉了，量子纏結相關作為今年物理學獎的大熱，深受人的關註，尤其是來自巴黎高等學院的阿斯佩克特（Alain Aspect）、奧地利維也納大學的塞林格（Anton Zeilinger）以及克勞瑟（John Clauser）是今年諾獎物理學的大熱人選。這三位物理學家的貢獻主要是實驗證明量子纏結的客觀存在。
什麽是量子纏結？
二十世紀物理學有兩大支柱分別是量子力學和相對論，即使到現在為止它們的地位也至關重要，愛因史坦憑借一己之力提出相對論，打破了牛頓的絕對時空觀，從此時間和空間不再絕對，都變成相對的了。例如時間與物體的運動速度有關，同時與所處的重力場也有關，在那個時代愛因史坦的學術成就以及地位非常高。不僅僅是相對論，愛因史坦也是量子力學的奠基人之一，他所提出的光電效應，認為能量是一份份的，也正因為這個發現愛因史坦獲得了諾貝爾物理學獎。
隨著不斷發展量子力學開始進入一種玄之又玄的狀態，愛因史坦的觀點其實很明確，那就是「實在性」，而哥本哈根派對於量子力學的詮釋徹底的打破了實在性，尤其是量子的不確定性原理。該怎麽理解哪？
其實就是量子的性質是疊加的，例如左旋或者右旋，它的狀態是在我們觀測的瞬間才確定，例如一個量子可以說它是既左旋又右旋的疊加態，而不能說是單一的狀態。這一點讓愛因史坦非常難以接受，其實不僅是愛因史坦，老一派的物理學家都不太認同，至此愛因史坦和以波爾為代表的量子力學哥本哈根派論戰正式打響了。
所謂量子纏結就是兩個微觀量子雖然天各一方，但是卻可以看成是一個整體，它們之間有某種特殊的關系，科學家把它們稱之為纏結態，量子纏結的速度是超光速的，因此愛因史坦也把這種現象稱之為鬼魅般的超距作用。
愛因史坦稱之為鬼魅般的超距作用
很多人好奇愛因史坦作為量子力學的奠基者之一，為什麽最後卻極力反對量子力學？其實並非如此，愛因史坦一如既往是支持量子力學的，他反對的只不過是哥本哈根派對於量子力學的詮釋。
為了反對哥本哈根派這種玄之又玄的解釋，薛丁格曾經提出過「薛丁格的貓」思維實驗，用來嘲諷哥本哈根派的不確定性原理，也就是那種「既A又B」的詮釋。在宏觀世界裏一只貓該如何處在既死又活的疊加態？
而1935年愛因史坦和另外兩位物理學家共同發表論文【能認為量子力學對物理實在的描述是完備的嗎？】，這篇論文被刊登在美國的第47期【物理快評】上。
在這篇論文裏有一個經典的思維實驗，如果宇宙中存在一個微觀量子，因為某些特殊的原因一分為二，並且距離很遠，假設就在銀河系的兩個極端方位上。按照量子力學哥本哈根派的不確定性原理，一分為二的兩個新粒子也是不確定的。正常來講如果A粒子是左旋的，那麽另外的B粒子必然是右旋的。
那麽按照哥本哈根派的不確定性原理，我們觀測A粒子如果是左旋的，那麽B粒子必然是右旋的，而這個狀態都是觀測瞬間確定的，那麽B粒子是如何知道A粒子為左旋狀態，而自己要是右旋狀態，距離那麽遠的兩個粒子這個資訊的傳遞速度豈不就是超光速了。在那個時代光速不可超越幾乎就是鐵的定律不可置疑的，除非這兩個粒子在分開的瞬間自旋狀態就已經確定了。
據說波爾在看到這篇論文之後茶不思飯不想好幾個星期，最後也發了一篇論文予以反駁，他認為分開的兩個粒子處在一種神秘的纏結態，不能把它們看成是兩個粒子，應該看成是一個整體，即使天各一方，但是因為處在纏結態，也是一個整體，既然是一個整體也就不涉及到超光速。
說在最後
關於量子纏結，愛因史坦和波爾一直都沒有讓對方信服，直到貝爾不等式的出現，這個思維實驗才開始真正進入實驗室，只不過貝爾提出這個不等式的時候兩個科學家都已經離世了。
1982年來自法國奧賽研究所的阿斯派克特團隊，首次進行嚴格的實驗室檢驗，兩個分類的量子經過3個多小時距離12公尺遠，在這個過程中積累了大量的數據，結果證明愛因史坦是錯的，波爾是正確的，量子纏結真實存在。
而阿斯派克特也成為2021年諾貝爾物理學獎的熱門候選人之一，還有兩位也都是和量子纏結的實驗證明客觀存在有關。
文/科學黑洞，圖片來源網路侵刪。
