1935
“荒唐,天主不会掷骰子。”阿尔伯特·爱因斯坦停下了手中的笔,注视着书桌上的手稿,倒吸了一口气,好像想要宣泄一下对自己老对手玻尔的不满,但他没有。爱因斯坦动身来到窗前望着天空提到:“这是一种鬼怪般的超距效果。”其时爱因斯坦为脱节纳粹的虐待而出走德国并于百慕大的短期游览途中申请在美国的永久居住权。时年5月,爱因斯坦联合鲍里斯·波多尔斯基(Boris Podolsky)和内森·罗森(Nathan Rosen)宣布了题为《能以为量子力学对物理国际的描绘是齐备的吗?》的论文企图辩驳玻尔等人对量子羁绊现象的解说。这篇论文中提出的观念被称为EPR悖论或许EPR佯谬。他们的观念根据两个假定条件。首要,假如一个丈量效果能够被精确预言,那么必定存在某个特点与之对应,爱因斯坦称其为“真实要素”。第二,事情之间的影响速度不能逾越光速。假如有两个羁绊电子被放置在世界两头,别离由喵星人汤姆和鼠星人杰瑞丈量其自旋。假如汤姆沿x轴方向丈量出电子自旋,因为完美的反向相关,他将瞬间知道杰瑞沿x轴方向的丈量效果。同理,汤姆沿z轴丈量出电子自旋的同一时间也会知道杰瑞沿z轴方向的丈量效果。那么问题来了,为了与量子羁绊现象所提醒的反向相关特性相符合。杰瑞所在位置的电子自旋有必要在任何方向都可丈量,这就与海森堡不确认性原理相对立,因为这个原理告知咱们电子自旋只能在一个方向上具有确认的数值,在其它方向上必定是含糊的。EPR据此断语量子理论是不齐备的,并提出可能是某种现在还不为人知的理论导致了量子羁绊现象中粒子的含糊特性,物理学家们将其称为“定域隐变量理论”。
1964
贝尔是欧洲核子研讨安排一名粒子加速器规划工程师。他对理论物理特别是量子论研讨的痴迷从大学年代一向连续至今,而且自称是爱因斯坦的忠诚粉丝,一起也深信定域隐变量理论的正确性。这一年贝尔36岁,他像平常相同将作业桌上行将竣工的规划图纸拾掇规整预备下班。日内瓦是坐落瑞士日内瓦湖西南角的一座美丽安静的小城,回家路上贝尔回想起上一年在这里与约克教授的那次会晤,他们对EPR佯缪展开了深化评论而且为物理学界长期以来针对EPR佯谬的争辩而感到忧虑。因为不论有没有隐变量,都不影响对终究效果的预言,物理学界对这一问题好像也没那么感兴趣了。回到家,贝尔一头扎进书房,回忆这几年来的研讨效果,他偶然间在手稿中发现了几组不知道何时写下的公式,或许是为了演算某个问题,或许是为了了解某个定理,他早已忘了最初写下它们的动机,但此时贝尔敏锐地察觉到这几组被他忽视的公式中好像隐藏着解开未来的钥匙。假如汤姆和杰瑞丈量的方向是某些特定的组合,那么关于两人丈量效果的相关,量子理论给出的猜测要强于任何一种定域隐变量理论。贝尔告知人们隐变量理论在某些情况下会给出与量子力学不同的预言,而贝尔不等式的提出为人们供给了试验验证的手法。从此之后,人们在贝尔理论的指导下进行了一系列的试验,试验效果大部分都违反了贝尔不等式,这表明无法用定域隐变量理论来解说量子羁绊中的相关效果。可是因为其时试验条件的约束,定域性缝隙和勘探性缝隙的存在让试验效果不能令一切人服气。贝尔或许不会想到自己的作业效果会证明爱因斯坦关于量子论的观念是过错的,这真是一个意外的转机。
2015
荷兰代尔夫特理工大学物理试验室中一群研讨人员正在严重地繁忙着,为了保证满有把握,研讨人员时间监控着试验进行的每一个环节。他们规划了第一个封闭一切缝隙的贝尔不等式验证试验。在阅历了数次失利以及废寝忘食的规划完善作业之后,今日或许会迎来终究的成功。他们将两个电子的自旋相关起来并别离放置在不同的试验室中,随机发生丈量方向而且保证一边的试验室丈量信息以光速传过来之前,丈量效果现已被写在硬盘中。这样就封闭了定域性缝隙。他们首要将电子和光子羁绊起来,然后使用羁绊交流技能以光子为中介将两个电子相关起来,只有当两个电子成功羁绊之后才进行一次贝尔验证试验。这样避免了光子丢掉对试验效果的影响,即封闭了勘探性缝隙。在继续数周的试验之后,效果显现超出贝尔不等式的约束多达20%,这与量子理论的预言彻底相符。
2016
酒泉卫星发射基地,跟着一颗巨大的火球划破夜空,标志着我国研发的国际首颗量子科学试验卫星“墨子号”成功发射升空,并初次完成了千公里级星地双向量子羁绊分发,极大推动了关于大标准量子通讯试验的研讨。