瑞典當(dāng)?shù)貢r間2022年10月4日11時45分（北京時間10月4日17時45分），諾貝爾獎委員會宣布將2022年物理學(xué)獎頒給法國物理學(xué)家阿蘭·阿斯佩（Alain Aspect）、美國物理學(xué)家約翰·弗朗西斯·克勞澤（John F. Clauser）和奧地利物理學(xué)家安東·塞林格（Anton Zeilinger）以表彰“用糾纏光子驗證了量子不遵循貝爾不等式，開創(chuàng)了量子信息學(xué)”。獎金為1000萬瑞典克朗。

諾貝爾獎

以瑞典化學(xué)家、硝化甘油炸藥的發(fā)明人諾貝爾的部分遺產(chǎn)（3100萬瑞典克朗）作為基金設(shè)立的獎項。分設(shè)物理、化學(xué)、生理學(xué)或醫(yī)學(xué)、文學(xué)、和平五個獎項，基金每年的利息或投資收益授予世界上在這些領(lǐng)域作出重大貢獻的人。1901年首次頒發(fā)。諾貝爾獎包括金質(zhì)獎?wù)?、證書和獎金。1968年，增設(shè)“瑞典國家銀行紀(jì)念諾貝爾經(jīng)濟科學(xué)獎”，1969年首次頒發(fā)，習(xí)稱諾貝爾經(jīng)濟學(xué)獎。每年在諾貝爾逝世日12月10日頒發(fā)。每一個獎項可發(fā)給一個人，也可由二三人分得。如當(dāng)年無適當(dāng)人選也可不發(fā)。除和平獎由挪威議會五人委員會評定外，其他各獎項均由瑞典有關(guān)科研機構(gòu)評定。

諾獎委員會在其官方介紹中稱，量子力學(xué)現(xiàn)在已擁有很廣闊的研究領(lǐng)域，包括量子計算機、量子網(wǎng)絡(luò)和安全的量子加密通信。

量子

微觀世界的某些不能連續(xù)變化而只能取某些分立值的物理量的相鄰兩分立值之差。普朗克在研究黑體輻射時，首先發(fā)現(xiàn)物質(zhì)吸收或發(fā)射的輻射能量量子。此外，也將同某種場聯(lián)系在一起的粒子稱為這一場的量子。例如，電磁場的量子就是光子。每一種量子的數(shù)值都很小，所以在較大物體的運動中量子特性沒有顯著影響，其量猶如能連續(xù)變化一樣。但對電子、原子等的微觀運動來說，這種量子效應(yīng)就不能忽略，因而牛頓力學(xué)已不再適用，必須代之以從量子概念發(fā)展起來的量子力學(xué)。

量子力學(xué)

現(xiàn)代物理學(xué)的理論基礎(chǔ)之一。是描述微觀粒子運動規(guī)律的理論。20世紀(jì)初發(fā)現(xiàn)的大量實驗事實表明微觀粒子具有波粒二象性，它們的運動不能用通常的宏觀物體運動規(guī)律來描述。德布羅意、海森伯、薛定諤、玻爾和狄拉克等人建立和發(fā)展了量子力學(xué)的基本理論。應(yīng)用該理論去解決微觀粒子的問題時，得到的結(jié)果與實驗符合。因此量子力學(xué)的建立大大促進了原子物理、固體物理和原子核物理等學(xué)科的發(fā)展，并標(biāo)志著人們對客觀規(guī)律的認(rèn)識從宏觀世界深入到了微觀世界。量子力學(xué)用波函數(shù)描述微觀粒子的運動狀態(tài)，以薛定諤方程確定波函數(shù)的變化規(guī)律，并用算符或矩陣方法對各物理量進行計算。因此，量子力學(xué)早期亦稱“波動力學(xué)”或“矩陣力學(xué)”。量子力學(xué)與狹義相對論結(jié)合（相對論量子力學(xué)）后，逐步建立了量子場論。

量子計算機

一種基于量子理論的計算機。其概念于1981年提出。計算過程由量子算法決定，運用粒子的量子力學(xué)狀態(tài)，如光子的極化狀態(tài)和原子的自旋等來表示“0”和“1”，稱“量子比特”。量子計算的本質(zhì)特征為量子疊加性和量子相干性。在量子效應(yīng)的作用下，量子比特可同時處于“0”和“1”兩種相反的狀態(tài)（量子疊加），使量子計算機可同時進行大量運算，比傳統(tǒng)計算機快得多。不少學(xué)者正致力于利用各種量子系統(tǒng)來研發(fā)量子計算機。

量子糾纏是量子系統(tǒng)之間的一種特定的量子關(guān)聯(lián)。

量子糾纏

量子系統(tǒng)之間的一種特定的量子關(guān)聯(lián)。1935年，奧地利物理學(xué)家薛定諤在《量子力學(xué)的現(xiàn)狀》一文中，率先用“糾纏”一詞描述在EPR（愛因斯坦-波多爾斯基-羅森）實驗中的兩個開始時接觸，然后分開的粒子之間的相互關(guān)聯(lián)。之后，“量子糾纏”被用來指稱互相糾纏的兩個粒子，無論相距有多遠(yuǎn)，一個粒子的變化都會影響另一個粒子的狀態(tài)。其特點是兩個粒子的狀態(tài)均依賴對方而各自均處于一種不確定的狀態(tài)。20世紀(jì)90年代以來，隨著量子信息理論和技術(shù)的發(fā)展，量子糾纏已作為量子信息處理的一種重要資源被廣泛應(yīng)用于量子密碼學(xué)、量子通信、量子計算機、量子隱形傳輸?shù)确矫妗?/p>

量子通信是利用量子糾纏效應(yīng)進行信息傳遞的新型通信方式。

量子通信

利用量子糾纏效應(yīng)進行信息傳遞的新型通信方式。可實現(xiàn)高效安全的信息傳輸。屬于量子論和信息論相結(jié)合的新的研究領(lǐng)域。為國際上量子物理和信息科學(xué)的研究熱點。主要涉及量子密碼通信、量子遠(yuǎn)程傳態(tài)和量子密集編碼等。量子信道可分為自由空間和光纖兩種。已逐步從理論走向?qū)嶒?，并向?qū)嵱没l(fā)展?！澳犹枴蓖ㄐ判l(wèi)星為典型的量子通信應(yīng)用。

愛因斯坦認(rèn)為量子糾纏這種超距相互作用是不可思議的，違背了狹義相對論。

因此，愛因斯坦、波多爾斯基（Boris Podolsky，1896—1966）和羅森（Nathan Rosen，1909—1995）在1935年發(fā)表的《能認(rèn)為量子力學(xué)對物理實在的描述是完備的嗎？》一文中提出了EPR佯謬。

EPR佯謬

亦稱“EPR悖論”“EPR論證”。是對于量子力學(xué)的不完備性的論證。由愛因斯坦、波多爾斯基（Boris Podolsky，1896—1966）和羅森（Nathan Rosen，1909—1995）在1935年發(fā)表的《能認(rèn)為量子力學(xué)對物理實在的描述是完備的嗎？》一文中提出。EPR是這三位提出者姓氏的首字母縮寫。所提出的實在性判據(jù)和完備性判據(jù)，涉及如何理解微觀物理實在的問題。論證表明，倘若隱含于判據(jù)中的定域性假設(shè)成立，則可以推導(dǎo)出量子力學(xué)的不完備性。

愛因斯坦認(rèn)為，量子力學(xué)對實在的描述違背了定域性，因而是不完備的。而貝爾定理的實驗驗證是一個物理實驗，貝爾不等式的誕生，宣告了量子力學(xué)理論的局域性爭議，從帶哲學(xué)色彩純粹思辨變?yōu)閷嶒灴勺C偽的科學(xué)理論。

定域性

亦稱“局域性”。與“非定域性”相對。經(jīng)典力學(xué)的特征之一。是愛因斯坦為論證量子力學(xué)的不完備性而給出的一個設(shè)定。其含義在1935年的《能認(rèn)為量子力學(xué)對物理實在的描述是完備的嗎？》一文中闡發(fā)：“由于在測量時兩個體系沒有相互作用，那么對于其中一個體系所做的無論什么事，其結(jié)果都不會使另一個體系發(fā)生任何實在的變化?！?948年，又在《量子力學(xué)和實在》一文中指出“定域性”與“可分離性”相聯(lián)系。愛因斯坦認(rèn)為，量子力學(xué)對實在的描述違背了定域性，因而是不完備的。

注：標(biāo)題圖片選自澎湃新聞相關(guān)報道。