今年量子纠缠真的获得诺贝尔奖了!这种理论值得获奖吗?
量子纠缠是2022年诺贝尔物理学奖的核心,它是因为爱因斯坦认为不可能进行的测量而获得的,而我们从这些实验中获得的理解对于今天的量子计算来说至关重要,所以这项工作的重要性是什么?他们证明了什么?这种理论是否值得获奖?
首先,让我们讨论一下量子力学的出现,在量子力学出现之前,我们认为世界是确定性的,也就是说,如果我们事先知道关于系统的足够信息,那么原则上我们可以在未来决定关于系统的一切,不幸的是,对于决定论者来说,我们最终遇到了量子力学,而量子力学在决定论方面背道而驰。
就其本质而言,概率论在当时对包括爱因斯坦在内的许多科学家来说并不适用,证明量子力学具有这种性质是2022年量子力学早期诺贝尔奖的重要组成部分。在此之前,科学家们发现并提出了许多理论,但有一种想法认为,量子力学的力学框架只是现实的摹本,尽管做出了非常好的预测,但仍然有一个更基本的理论来解释一切,因此当前的框架可以很好地预测荒谬的结果,因此爱因斯坦坚信量子力学为了证明这一点,力学确实是不完整的。
1935年,爱因斯坦和另外两位作者发表了一篇论文,题目是《物理现实的量子力学描述是否可以被认为是完整的》。他们概述了一个思想实验,这被称为爱因斯坦-波多斯基-罗森悖论或简称epr悖论,思想实验必须与量子有关,而纠缠——是两个量子系统之间的一种关联状态,假设你有两个电子自旋,可以是自旋向上或自旋向下,这两个电子的纠缠会产生一种有趣的状态,如果其中一个电子被测量为自旋向上,那么另一个一定处于自旋向下状态,这是量子物体各自性质的结果。