量子纠缠与爱斯派克特实验

量子纠缠是指一个粒子虽然在空间上分开了，但各个组成部分仍相互影响的现象。量子纠缠描述了分裂开的两个粒子即使相距遥远距离，一个粒子的行为将会影响另一个的状态。如对其中一颗进行操作（例如量子测量），另一颗也会即刻发生相应的状态变化。爱因斯坦将量子纠缠称为“鬼魅似的远距作用”。但如今这已不仅仅是个诡异的预测，而是已经在实验中实实在在被验证的现象。

这里向大家介绍历史上著名的阿斯派克特实验。

阿斯派克特1947年出生于法国西南部加龙河畔的阿让，他是法国著名的实验物理学家，为实验验证量子力学的基础理论作出了重要贡献。阿斯派克特对量子纠缠的实验源于对贝尔不等式的研究。由于爱因斯坦并不认可根本哈根学派对量子力学的解释，他相应地提出了隐变量假设，即认为存在某种人所不知的变量影响到粒子的行为。为此，贝尔基于该假设提出了贝尔不等式，即如果承认隐变量假设，则空间粒子之间的时空物理量应该满足一定的定量关系。这就为检验爱因斯坦的理论提供实验基础。

随着技术水平的提高，70年代末，阿斯派克特等人基于贝尔不等式进行了著名的验证试验。史称阿斯派克特实验。

实验对钙原子单次跃迁中同时发射的反向运动的光子对进行偏振测量。采用双光子激发，第一个激光束由单模氪离子激光器提供，第二个激光束为连续单模染料激光器，两个激光器有着平行的偏振。在光源两边约6米远处各置有一个声光开关装置，利用水的折射率略随压强变化控制时间间隔。如果测量纠缠光子对中一个光子的偏振，将会影响到它的孪生兄弟--另一个光子的偏振方向。实验中保证两个纠缠光子间没有交换信号的可能性。阿斯派克特采取延迟决定偏光镜方向的方法，完全排除了纠缠光子间交换信号的可能性。

全世界都在期待阿斯派克特的结果。然而结果是令人震惊的，数据并未满足贝尔不等式。也就是说，在经典物理学中，贝尔不等式成立；在量子物理学中，贝尔不等式不成立。这直接支持了量子纠缠的理论基础，也基本上推翻了爱因斯坦的隐变量理论。而更重要的是间接推翻了客观世界的定域性与实在性。我们一般会毫不犹豫的认为这个世界是实实在在存在着的，眼前的电脑、屋外的果树、鲜花，一切的一切，都是实实在在的呆在那儿，并不会因为我们没注意到它们就不存在。而阿斯派克特实验清楚地表明客观世界的定域实在性存在严重的问题。然而实验结果明确摆在那里，后人又重复了无数次这样的实验，无一例外地宣告了量子世界里贝尔不等式的失败。

到这里，人们再一次回味玻尔的观点：“物理学不告诉我们世界是什么，我们只能说观察到的世界是什么。”在这里，或许并没有一个独立于观察者之外的世界，每个人所感知到的世界，只不过是自己无明分别念所产生的幻象。这样的观点，与佛家的世界观是不是有几分相似呢？