今年诺贝尔物理学奖意义
3个回答
展开全部
2022年的诺贝尔物理学奖已经正式揭晓了。得奖的是三位实验物理学家:法国的阿斯派克特、美国的克劳瑟和奥地利的塞林格。获奖的理由是“用纠缠光子验证了量子不遵循贝尔不等式,开创了量子信息学”。
我很高兴啊,因为这一次我猜对了,我在今年的诺奖揭晓之前曾经做了一次音频节目,讲的就是诺奖风向标。这三位科学家在2010年就曾经获得过沃尔夫奖,这也是诺奖风向标之一,所以我猜他们有可能会获奖。
量子纠缠与贝尔不等式
有关量子纠缠这档子事,最早可以推回到1935年。爱因斯坦和波多尔斯基以及罗森三个人合写了一篇论文,提出了EPR佯谬。E代表爱因斯坦,P代表波多尔斯基,R代表罗森。
当时物理学界分了两大派,一派是玻尔为首的哥本哈根学派,另一派就是爱因斯坦和薛定谔为首的反对派。爱因斯坦和玻尔吵架,始终也没吵赢过。他主要是对量子的叠加态这个概念很不爽。就是为了给叠加态这个概念找别扭,才专门提出了这个EPR佯谬。
薛定谔也对叠加态很不爽,所以,他才设计了那个著名的“虐猫事件”。一只猫可不可能既是死的又是活的,处于死与活的叠加态?毛病就出在这个叠加态上。叠加态塌缩更离谱了,难道你一观察,猫的叠加态就瞬间塌缩,变成了决定性的,要么死,要么活?你这个观察者这眼光也太厉害了吧。
所以,后来薛定谔在看到爱因斯坦的EPR论文以后,一个词脱口而出——量子纠缠。这个概念就是这么来的。
有关这个理论,我们不妨做个简化版的描述。你可以设想这样一个过程:一台机器会发射不同颜色的小球。如果爱丽丝接到一个白色的球,对面的鲍勃一定会接到一个黑色的球,反正是这两个球的颜色总是相反的。
玻姆提出了一个隐变量理论。如果按照隐变量的理论,这两个球在发射出来之前就已经决定了。这个观念很符合大家的一般认知。
但是,如果按照叠加态的说法,这两个球在发射出来以后,一直是处在叠加态。直到爱丽丝观察到这个小球A的那一刻,小球才突然从叠加态随机塌缩成白色。同时,就像是心灵感应一般,对面的那个小球B也必须保持和A状态相反。所以B也突然从叠加态塌缩成了黑色,不管距离多远,哪怕在宇宙尽头,也得立马跟着变过来。
爱因斯坦认为,这种鬼魅般的超距作用是不可能的。但是,我们仅从观察上无法区分到底发生了什么。到底存不存在鬼魅般的超距作用,到底存不存在隐变量,这就成了一个悬案。时间长了,这也就变成了扯不出答案的哲学问题了。
其实物理学家惠勒很早就提出了正负电子相互泯灭,会放出一对光子,这一对光子应该是相互纠缠的。1948年,哥伦比亚大学吴建雄和萨科诺夫成功地做出了这个实验,这是人类第一次搞出相互纠缠的粒子。但是那时候搞出来的纠缠粒子都不太稳定,没有多少实用性。
我很高兴啊,因为这一次我猜对了,我在今年的诺奖揭晓之前曾经做了一次音频节目,讲的就是诺奖风向标。这三位科学家在2010年就曾经获得过沃尔夫奖,这也是诺奖风向标之一,所以我猜他们有可能会获奖。
量子纠缠与贝尔不等式
有关量子纠缠这档子事,最早可以推回到1935年。爱因斯坦和波多尔斯基以及罗森三个人合写了一篇论文,提出了EPR佯谬。E代表爱因斯坦,P代表波多尔斯基,R代表罗森。
当时物理学界分了两大派,一派是玻尔为首的哥本哈根学派,另一派就是爱因斯坦和薛定谔为首的反对派。爱因斯坦和玻尔吵架,始终也没吵赢过。他主要是对量子的叠加态这个概念很不爽。就是为了给叠加态这个概念找别扭,才专门提出了这个EPR佯谬。
薛定谔也对叠加态很不爽,所以,他才设计了那个著名的“虐猫事件”。一只猫可不可能既是死的又是活的,处于死与活的叠加态?毛病就出在这个叠加态上。叠加态塌缩更离谱了,难道你一观察,猫的叠加态就瞬间塌缩,变成了决定性的,要么死,要么活?你这个观察者这眼光也太厉害了吧。
所以,后来薛定谔在看到爱因斯坦的EPR论文以后,一个词脱口而出——量子纠缠。这个概念就是这么来的。
有关这个理论,我们不妨做个简化版的描述。你可以设想这样一个过程:一台机器会发射不同颜色的小球。如果爱丽丝接到一个白色的球,对面的鲍勃一定会接到一个黑色的球,反正是这两个球的颜色总是相反的。
玻姆提出了一个隐变量理论。如果按照隐变量的理论,这两个球在发射出来之前就已经决定了。这个观念很符合大家的一般认知。
但是,如果按照叠加态的说法,这两个球在发射出来以后,一直是处在叠加态。直到爱丽丝观察到这个小球A的那一刻,小球才突然从叠加态随机塌缩成白色。同时,就像是心灵感应一般,对面的那个小球B也必须保持和A状态相反。所以B也突然从叠加态塌缩成了黑色,不管距离多远,哪怕在宇宙尽头,也得立马跟着变过来。
爱因斯坦认为,这种鬼魅般的超距作用是不可能的。但是,我们仅从观察上无法区分到底发生了什么。到底存不存在鬼魅般的超距作用,到底存不存在隐变量,这就成了一个悬案。时间长了,这也就变成了扯不出答案的哲学问题了。
其实物理学家惠勒很早就提出了正负电子相互泯灭,会放出一对光子,这一对光子应该是相互纠缠的。1948年,哥伦比亚大学吴建雄和萨科诺夫成功地做出了这个实验,这是人类第一次搞出相互纠缠的粒子。但是那时候搞出来的纠缠粒子都不太稳定,没有多少实用性。
展开全部
答:获奖的意义是“用纠缠光子验证了量子不遵循贝尔不等式,开创了量子信息学”。
已赞过
已踩过<
评论
收起
你对这个回答的评价是?
展开全部
2022年的诺贝尔物理学奖已经正式揭晓了。得奖的是三位实验物理学家:法国的阿斯派克特、美国的克劳瑟和奥地利的塞林格。获奖的理由是“用纠缠光子验证了量子不遵循贝尔不等式,开创了量子信息学”。
已赞过
已踩过<
评论
收起
你对这个回答的评价是?
推荐律师服务:
若未解决您的问题,请您详细描述您的问题,通过百度律临进行免费专业咨询