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诺贝尔3得主量子研究:爱因斯坦“这理论”是错的


量子力学先驱的3大实验成果 制表/庄蕙嘉

今年诺贝尔物理学奖由量子力学研究者阿斯佩(Alain Aspect)、克劳泽(John F. Clauser)及柴林厄(Anton
Zeilinger)共同获奖,其中阿斯佩七年前曾受邀来台大物理系演讲,当时座无虚席。国内学者说,三人透过不同时期的研究,发现“量子纠缠”真实存在,也证明爱因斯坦提出的EPR悖论是错的;藉量子纠缠效应,可用于複杂的计算工作,比如开发量子电脑,或作为加密金钥,用于军事、银行等用途。

台湾科技媒体中心昨举行解析记者会,成大物理系特聘教授陈岳男说,爱因斯坦一九三五年曾针对物理学家波耳的量子力学理论,提出EPR悖论,质疑量子力学的不完备性。一九六四年约翰.贝尔提出“贝尔不等式”,要佐证量子力学存在;一九八○年代初阿斯佩才有纠缠光子实验;柴林厄等人于二○一五年用新实验,独立完成贝尔不等式的实验,将过去实验漏洞补齐,证明量子纠缠真的存在。

台大物理系特聘教授、中原大学量子资讯中心主任张庆瑞也受访说,三人用实验证明量子纠缠真实存在,在所有量子科技中,如果没有量子纠缠,很多性质就不会展现,也就不会出现量子计算、量子通讯等发明。

 
应用军事、银行交易
量子纠缠被证明后,也开启量子科技新纪元。清大物理系教授牟中瑜举例,量子电脑运用量子力学基本原理,把问题变成不同量子位元,透过纠缠、叠加组合出不同状态,若要将三百个位数的数字进行因数分解,古典电脑要做很久,量子电脑能让使用者快速获解。

中研院原子与分子科学研究所研究员陈应诚也提到,量子纠缠能提高精准度,在量子密码、量子计算、量子感测的贡献意义重大;中研院物理研究所研究员陈启东举例,当量子效应发生,距离遥远也能传递过去,且别人无法窃听,可应用在军事或银行交易往来。

 
阿斯佩演讲
阿斯佩来台演讲时,陈应诚也是听众,他当时问“光子打到玻璃,随机性怎么来?”阿斯佩回“量子力学本质就是随机性”,而这席话正是爱因斯坦当年对量子力学不满的地方,因量子力学无法被预测。

柴林厄是维也纳大学物理学教授,陈岳男分享,有学生正在该校量子资讯研究所做博士后研究,学生转述当地兴奋到不行,已在庆祝,柴林厄本人昨则未进办公室。