2022年，诺贝尔物理学奖颁发给了阿兰·阿斯佩、约翰·克劳泽和安东·蔡林格，获奖理由是： 应用纠缠光子启动试验，确立对贝尔不等式的违反并开创量子消息迷信。
诺贝尔奖向来在钻研成绩展现出严重的适用性和运行成绩后才予以颁发，这也是安东·蔡林格等三人成功证明试验近半个世纪，如今才拿到奖项的要素。在量子消息技术的理想运行上，中国迷信家做出了平凡的奉献，取得了以墨子号为代表性的一系列严重成绩，诺奖委员会也在资讯颁布会和迷信背景引见中提到了很多中国迷信家所做的上班。
2月29日， 安东·蔡林格 携他的首部中文科普译作 《光子之舞》 ，与中国迷信院院士 潘建伟 、北京理工大学传授 尹璋琦 ，展开了一场关于量子消息的对话。
爱因斯坦错了
爱因斯坦最广为人知的成就是提出了相对论，但令他取得1921年诺贝尔物理学奖的，是他提出的 光量子假说 ，这成为了量子力学的基本概念之一。虽然如此，由于对量子力学实践基本框架并不满意，他还是开局质疑量子力学自身的完备性。他和两位共事在1935年宣布的一篇驰名论文中用 定域真实性 对量子纠缠启动了解释，这与尼尔斯·玻尔等保持的量子力学以为量子力学非定域性齐全不同。
虽然两种观念齐全不同，但都能够解释量子纠缠观测结果的关联现象，因此这一争执长时期逗留在哲学层面。不时将近30年后的1964年，北爱尔兰物理学家约翰·贝尔提出了 贝尔不等式 ，才提供了经过试验测验这两种观念孰是孰非的或许。
从20世纪70年代起，以安东·蔡林格传授等三位诺奖得主为代表的物理学家们展开了少量试验， 越来越严厉地验证了对贝尔不等式的违反，从而证明了量子力学的正确性 。他们也因此取得2022诺贝尔物理学奖。
安东·蔡林格便捷解释这项为他赢得诺奖的试验：诺贝尔奖是颁给我所做的试验的，而 试验实践上证明了贝尔不等式的违反，从而开启了一项新技术的钻研 。证明环节很便捷，取两个光子——也就是彼此纠缠的两个粒子——测量结果具备相关性。但我发现，两粒子间没有咨询。比如说一边的测量结果，它会影响另一边的测量结果，但结果它们之间没有任何咨询，也没有任何消息传输。这最终颠覆了所谓的定域真实性环球观。
潘建伟以为，诺贝尔奖是为了惩处安东·蔡林格在物理学畛域做出的两大奉献。首先是认可 他对纠缠光子试验的奉献 ，该试验证明了贝尔不等式的违反，安东·蔡林格和其余两位获奖者作为先驱对此做出了严重奉献；同时它也惩处了 量子消息迷信的先驱性上班 ，安东·蔡林格是领军人物，是对量子消息技术这个新兴畛域做出奉献的最具影响力的迷信家之一。
量子隐形传态：从科幻到理想
《星际迷航》等许多科幻作品都会出现的传送术，往往是先对要传送的物体做一个扫描，在齐全了解了它的消息之后，再依据这些消息在远处重建出这个物体。而 真实的量子隐形传态传递的是量子态，也就是粒子所携带的量子消息，而不是粒子自身 。物理学家并不是让一个粒子在这里隐没，在那里出现，而是让一个粒子的形态出如今远处的粒子上。
安东··蔡林格说：假设我须要定义一个物体的消息，我所须要定义的一切消息，都是经过经常使用纠缠来成功的，这两个粒子之间的相关是它们作为两个局部纠缠在一同。而后你想要传输的那一个，将它和另一个纠缠在一同，那么量子态就出现一种幽默的现象： 它没有被传输，而是在这里隐没而后在那里出现 。没有出现传输，没有发生关联。由于从某种意义上说，原来的粒子隐没了，它失去了自己的属性。
关于量子消息技术的意义和运行，安东·蔡林格提到 量子明码 ，是惟逐一种可以对消息启动由物理定律保障的安保编码的模式，在这个畛域，中国曾经创下了多项纪录，比如低空到卫星的长距离隐形传态； 量子计算 ，一种基于量子叠加原理的计算机，量子计算是一个渺小的应战，环球上有很多国度的团队都在试图攻克这一难关，中国的团队是上游的团队之一； 量子传感和量子模拟 ，可以应用单个量子物体的灵便度来启动测量，这比传统物理学中测量的结果更准确。
潘建伟罗列了两个量子消息技术实践运行的例子。第一个是 安保电话 ，依据中国电信提供的数据，量子密话在网用户数量去年曾经到达300万。第二个例子是结 合人工默认和量子计算 ，将能够提供一些有用的或弱小的工具来处置一些传统的难题，比如量子化学和资料设计方面的一些疑问。中科大罗毅传授指导的团队，在钻研量子人工默认尝试处置一些量子化学识题，这种方法曾经可以用于基础试验。
几年前，尹璋琦和李统藏传授提出了一个实践倡导： 成功微动物或细菌量子叠加 。
当撰写论文的时刻，他们看法到，这个实践倡导也可以裁减到用于成功两个微动物之间的量子隐形传态，或许说，实践上可以应用量子纠缠可将电子自旋态从一个微动物传输到另一个微动物。从前这是只能出如今科幻小说或许科幻电影中的场景，但他以为未来这是可以成功的。量子隐形传态将会有更多的运行。
安东·蔡林格说：咱们的中国同伴成功了从低空站到卫星的量子隐形传态，那么隐形传态的意义是什么？实践上你可以在没有发送消息的状况下，将一台量子计算机的输入传输到另一台量子计算机的输入，而假设你用电缆传输就须要密度。还有一点很关键的是， 它是独立于时期和空间的，你甚至可以将一些消息隐形传输到过去 ，这一切真的很神奇。在真正的量子计算机之间建设隐形传态是咱们致力的方向，其中包含量子中继器的疑问，纠缠替换也在咱们的试验之中，这是与建伟启动协作的上班，并且第一次性真正看法到，咱们可以将 量子纠缠衔接起来 。
诺奖得主与中国在校生
潘建伟 在1996年留学奥天时， 而安东·蔡林格是他的博士生导师。 成功量子隐形传态是潘建伟在蔡林格的指点下与共事协作成功的第一个试验上班。
安东·蔡林格强调，在他关于量子隐形传态的试验，以及起初的一些关于多粒子纠缠的试验中，潘传授作为他的小组成员，在这些试验中做出了十分关键的奉献。 诺贝尔奖委员会也提到，中国迷信家在其中起了十分关键的作用。
1996年，作为一名年轻的低劣的实践学者，潘建伟带着十分棒的介绍信添加蔡林格的团队。刚到因斯布鲁克那天，潘建伟在安东·蔡林格的办公室里见到他，蔡林格坐在椅子上，背对着窗户，窗外可以看到阿尔卑斯山。
蔡林格问潘建伟：你未来的方案是什么？
潘建伟说：我想建一个和您在因斯布鲁克的一样的试验室。
蔡林格说：好吧，你还有很长的路要走。
他首先带潘建伟去了本科生试验室，给他布置了一个大在校生作为学习同伴，而后他向潘建伟展现了如何搭建马赫-曾德尔干预仪并观察干预条纹。
几周后蔡林格对潘建伟说：好，如今你知道如何搭建干预仪了。而后蔡林格带潘建伟去见了比吉特•多普费尔，是格雷戈尔•魏斯的妻子，比吉特•多普费尔是潘建伟的第二位导师，跟着她学习了3个月后，他学会了如何发生纠缠光子。
在1996年底，安东·蔡林格通知潘建伟，要做一个新的光子试验，将会有一位新来的博士后迪克•鲍梅斯特添加他们，启动隐形传态的试验。
潘建伟说：这就是传授如何打造我的整个故事， 把我从纯正的实践学者一步步造就成为试验学者 。
蔡林格解释为什么要造就潘建伟做试验：我知道这有助于了解要钻研的物品的意义，这不容小觑。当你做试验的时刻，只知道实践是不够的。做试验须要很多的常识，就像你学习骑自行车一样，不只仅要了解它的上班原理，你要动起来，在边骑边学的环节中人不知，鬼不觉就会了。建伟很快就把握了这些实践，令人印象深入。
关于这位已生长为中国量子消息畛域领军人的在校生，安东·蔡林格说最令他印象深入的是潘建伟总是很友好、很失望。失望是一个成功的迷信家领有的关键特质， 作为迷信家，你必定置信你的想法，置信你做的事件是或许的 。建伟不时很务虚。
回中国后，潘建伟率领自己的团队也和蔡林格团队有亲密的协作，这些年的协作环节中，出现了很多难忘的事。
潘建伟提到了2007年和蔡林格的一通电话。过后他们有一个独特的想法，就是一同做卫星量子通讯的试验，蔡林格在推进欧洲航天局的一个名目，中国迷信院也在踊跃规划和推进空间量子迷信专项。2007年，潘建伟打电话给安东·蔡林格，说：咱们预备好了，资金也有了，咱们可以一同上班了。
2007年3月，在博尔德举办的美国物理学会三月会议时期，他们在餐厅里启动了面对面交流，确定了双方要一同协作。11年后的2018年，他们终于成功了洲际量子明码通讯。在专门举办的量子安保视频会议上，白春礼传授和蔡林格传授讨论了关于试验的一些事宜，许多人示意， 这或许被视为未来量子互联网的降生，潘建伟以为这是也未来量子网络的开局 。
安东·蔡林格说令他印象最深入的一次性，是观看 墨子号卫星发射 的时刻，他们站在低空上观看，离火箭也就200到300米远，印象十分深入，至今难忘。关于潘建伟和一切的中国共事一同成功研制了墨子号卫星，蔡林格想给予称许，他以为这十分值得赞颂。
全书没有一个公式
安东·蔡林格在他的《光子之舞》一书中，引见了量子消息这一激动人心的迷信打破的始末。本书中解释了试验上的打破，这些打破证明了令爱因斯坦困惑的量子实践的"诡异"方面。 这本书充溢魅力，深刻易懂，可读性比拟强。 经过物理学中最复杂和最诱人的畛域之一描述出一条活泼的路线，解释明晰，既容易了解，又有迷信的完整性。
潘建伟为此书作序介绍，他分内参观这本科普书的要素是：我通读了整本书， 没有一个公式，这是本书最为精彩之处 。有些迷信家会在自己的书中罗列很多的公式，但在安东的书中，一个公式都没有。
安东·蔡林格也说，《光子之舞》这本书 是面向一切读者的 ，不只是面向某些专业人士，更是面向一切那些对纠缠现象感兴味、想要一摸索竟的读者。
潘建伟回想起很多年前，他刚到奥天时做演讲的时刻，安东·蔡林格对他说建伟，你要演讲的话题很关键，但在你讲过之后，话题仿佛不那么关键了。这让他体会到了言语的出现或消息的传播十分关键，这也是他自认永世都应该向安东学习的物品。
潘建伟说： 安东在阐释理想和基本假定方面真的十分知晓，这是咱们一切的教员、一切的物理学家都应该学习的 ，尤其关于中国人来说，咱们在这方面的培训较少。对我来说，没有公式我就很难讲分明我的基本理念，我不知道如何用言语来解释这种状况。但慢慢地，如今当我再做演讲的时刻，我也开局尝试用更少的公式来更好地表白我的想法。
安东·蔡林格想对中国读者说：量子物理学相对是神奇的，《光子之舞》展现的试验证明了它是如许神奇。本书中的两个在校生之间相互讨论，他们就像你们一样，中国的年轻人，置信你们很快彼此成为好友。
潘建伟置信很多中国读者会青睐这本书：《光子之舞》这本书提醒了量子力学及运行的大局部秘密，年轻人在读这本书时会发现很多乐趣，所以我剧烈介绍他们去读这本书。 我确信很多人会青睐这本书，并且最终未来将有更多的迷信家或物理学家添加咱们的畛域。
今年诺贝尔物理学奖两位得主：法国物理学家阿罗什和美国物理学家维因兰德，突破了前人认为的不可能任务，成功捕捉个别粒子来测量及操控，为研发量子电脑打开大门。 一个世纪前，物理学进入了微观的粒子世界。 这些粒子，包括原子、光子和离子，物理学家将物质分割成一个一个的微小单位（能量包），并称为量子。 物理学泰斗爱因斯坦提出的光子概念，就是光的最小单位，也就是光的量子，量子物理学於焉诞生。 但科学家面对的最大难题，就是难以将个别粒子孤立於周遭环境而不破坏粒子的量子特质，以致他们无法直接观察粒子活动，只能凭空猜想。 爱因斯坦就曾梦想将一粒光子困在盒子内观察，即使几秒也好。 实现爱因斯坦梦想爱因斯坦的梦想，法兰西学院和巴黎高等师范学院教授阿罗什不止做到，更超标完成。 1990年代开始，他用温度保持在接近绝对零度的超导体作镜子，令光子在两面镜中间不断反弹被困，超过十分之一秒后才消失或被吸收。 这期间，光子不断反弹的总移动距离高达4万公里，足以做很多测量和操控动作。 阿罗什成功捕捉光子后，去年更成功加入反馈机制，当发现少了光子时就注入新光子，令超导体镜箱内恒常保持固定数目的光子，远超出爱因斯坦把光子困住几秒的想像。 效力於美国国家标准与技术研究所（NIST）的美国科学家维因兰德，其研究团队是世界最早示范把两个量子单位作运算，示范了量子电脑在理论上可行。 他也成功研发将被困离子用作计时，准确度超高，准到如在宇宙大爆炸开始运作至今140亿年，亦最多只有5秒误差，远胜原子钟。 两人在量子物理学的卓越研究，从而发展出比原子钟精准百倍的时计，并为以量子原理打造超高速电脑（量子电脑）铺路，为人类生活带来重大改变。 师生同获诺奖为科研界美谈“名师出高徒”这句话在两位诺贝尔物理学奖得主身上得到印证。 阿罗什是1997年诺贝尔物理奖得主唐努吉的学生；维因兰德的顾问老师则是1989年诺贝尔物理学奖得主拉姆齐。 如今两对“名师高徒”分别荣获诺贝尔奖，在科研界传为美谈。 阿罗什1944年出生於北非摩洛哥的卡萨布兰加，父亲是摩洛哥籍犹太人律师，原籍俄罗斯的母亲是老师。 摩洛哥独立时，年仅12岁的他被家人送到法国。 他说，自己从小就决定要做科学研究，曾发愿要做建构火箭的火箭人。 1965年，阿罗什开始对原子与光之间的相互作用进行观察研究，并尝试挑战爱因斯坦的量子力学，由此奠定了他在量子光学领域的先锋角色。 不过，他并没有一般学者严肃的形象，学生认为他口才流利、相当幽默。 他的幽默从他获知得奖的感言可见一斑，他说，当时是走在路上，看到从瑞典打来的电话，幸好路旁有一张椅子可以让他坐下。 美科学家维因兰德梦中获奖“美妙惊喜”维因兰德1944年生於美国威斯康辛州，1970年获得哈佛大学博士学位。 名师出高徒，他当年的顾问老师，正是1989年诺贝尔物理学奖得主拉姆齐，后来他在华盛顿大学做研究，则为恩师的拍档、跟拉姆齐同获诺奖的德梅尔特做研究助理。 1975年，维因兰德加入了国家标准局的国家标准技术研究所，4年后担任离子储存研究小组负责人至今。 他的研究工作屡获表扬，包括2007年得美国国家科学奖章、前年获富兰克林奖章。
“墨子号”的成功发射，将使我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。
量子卫星的成功发射和在轨运行，将有助于我国在量子通信技术实用化整体水平上保持和扩大国际领先地位，实现国家信息安全和信息技术水平跨越式提升，有望推动我国科学家在量子科学前沿领域取得重大突破，对于推动我国空间科学卫星系列可持续发展具有重大意义。
墨子号量子卫星圆满实现预定的全部三大科学目标，为我国在未来继续引领世界量子通信技术发展和空间尺度量子物理基本问题检验前沿研究奠定了坚实的科学与技术基础。
扩展资料：
美国波士顿大学的量子物理学家亚历山大·谢尔吉延科说：“这个事确实很让人激动，因为它是首次开展此类试验，因此对全球都有重要意义。量子通信的竞赛自1995年欧洲科研人员在日内瓦湖底进行量子密钥分发的最初演示时就开始了。
在那以后，英国、美国、日本和中国等国家都在探索城市间的量子通信网络，而现在这场竞赛从地面进入了太空，因为卫星能连接相距遥远的不同都市。中国在发射量子卫星方面走在了前面。”
英国剑桥大学量子物理学教授阿德里安·肯特说：“我对中国发射量子卫星这事感到很兴奋。”他认为，这是为使用量子技术构建全球性安全通信网络迈出的“第一步”。
人民网—墨子号： 树起量子通信中国标杆
量子纠缠是根据爱因斯坦为了反驳玻尔为首的哥本哈根学派的量子力学解释而提出的一个称为EPR悖论（Einstein-Podolsky-Rosen paradox）设计的思想实验。即爱因斯坦、波多尔斯基、罗森悖论。
三人于1935年5月在《物理评论》上联名发表的名为《可以认为量子力学对物理实在的描述是完备的吗？》的论文，对量子力学提出强力的质疑。
爱因斯坦等人根据量子力学设计了精巧的实验，通过高能光子照射特殊晶体，使特殊晶体的外层电子跃迁两个能级，然后在回落时放出一对低能光子（每回落一个能级放出一个）基于守恒定律，这放出的一对光子的量子态存在某些关联，比如偏振。
根据哥本哈根学派的解释，这对量子态（微观粒子的状态的统称）存在关联的光子在被测量到之前，量子态都是不确定的。那么问题来了，假如我通过光路把这两个光子分开两个相反的方向发射到距离很远的两个地方，然后同时进行测量会怎么样呢？
如果根据哥本哈根学派的解释，情况就很有趣了，由于两个光子在被测量到之前，量子态是不确定的，直到其中一个被测量后，测量到的某个状态就被确定了，而由于这对光子的量子态存在关联，这意味着一个光子的状态被确定的同时，另一个光子的对应量子态也被同时确定了！然而问题来了，根据守恒，光子对的量子态必定是同时确定的，然而前面我们已经把它们分离很远了，它们之间通信是需要时间的，那么另一个光子是怎么得到首先被测量的光子的状态信息，从而坍缩到对应的状态的呢？
很显然这种关联坍缩产生超光速信息传递了，这就违反狭义相对论的信息传递不能超光速的基本定律了，而狭义相对论已经被广泛接受，自然没有人愿意挑战它的正确性，包括哥本哈根学派的科学家。因此爱因斯坦认为，量子力学是不完备的，肯定在哪里存在问题或未知因素。玻尔等人看到这篇质疑的论文一定吓得不轻。
不过爱因斯坦在提出这个悖论以后也同时给出了自己的经典解释：两个光子的状态在产生的那一刻就确定了，也就是在电子能级回落释放出它们的那一刻，它们的状态已经确定，之后你即使把它们分隔到100亿光年再测量，都不影响它已有的量子态，它们之间也根本无需互相沟通该如何坍缩，因为一开始就已经确定了。这样，悖论也就不存在了。
玻尔当然不愿意放弃他的哥本哈根诠释，他超凡的洞察力下很快就找到了问题的所在。他指出：这对光子在被测量前并不是两个光子，而是一个整体，是它，不是它们，它在被测量到之前由一个波函数描述，并不存在两个被分离开的波函数（量子力学里描述微观粒子状态的函数，在量子力学里，微观粒子被测量之前只能以波函数来描述），直到它被测量到之前，它都只有一个波函数。
玻尔的这样解释精妙无比，与哥本哈根学派的量子力学解释一脉相承——既然被测量前并没有确定的状态，那你为什么认为它有两个波函数？这不是耍流氓吗……
在玻尔的解释里，光子对的状态是在测量到其中一个后才确定的，因此，波函数坍缩（光子从不确定态变成某一确定态）只发生在测量的时候，而此前这个系统（光子对）处于所有可能的叠加态。测量使这个系统全空间坍缩了……没错，全空间坍缩，与距离无关，也就没有所谓的超光速传递信息了。这其实与单个光子的全空间坍缩是一样一样的，即使是一个光子，它的波函数弥漫到整个空间的所有可能位置，然而一旦测量到，它就只在一个位置，如果你认为这需要时间或需要考虑速度，那么波函数坍缩本身就分分钟超光速了，因为你可以说：一年前发出的光子怎么通知1光年外的自己不要出现？
所以，实际上真正诡异的并非是量子纠缠，而是叠加态本身。
这种解释爱因斯坦自然无法接受，直到他去世，都从来没有公开宣布接受量子力学的完备性。所以有了那句名言：上帝不掷骰子！
这其实不能怪爱因斯坦冥顽不灵，在他在世时，他所提出的EPR悖论并没有能被实验室通过实验所证实或推翻，他所坚信的隐变量也从来没有被证伪。因为没有人能设计出一个可行方案能对其进行验证，虽然当时已经基本没有人怀疑量子力学的完备性。但作为一个具有独立思维的伟大科学家，他始终坚守这自己的信念——宇宙是可理解的。
我认为爱因斯坦没有错，错的是时代没有给他一个答案。
1955年4月18日，爱因斯坦与世长辞，最终没有等到他需要的答案，直到9年后的1964年，一位实验物理学家贝尔提出了一个不等式，后来以他名字命名的贝尔不等式，只有设计一个实验来验证不等式就能判断EPR悖论中究竟哪一方是正确的，贝尔作为爱因斯坦的脑残粉，当然希望自己的偶像爱因斯坦是正确的。
直到上世纪70年代后，首个验证贝尔不等式的实验成功，到80年代后，更严格的实验再次验证了贝尔不等式，所有实验均违反贝尔不等式，这表明爱因斯坦所说的隐变量并不存在！证明量子力学对客观世界的描述是完备的。不过当时的实验还存在漏洞，比如随机数漏洞，另外实验距离也不足。
到了本世纪，更多的更严谨的贝尔实验完成，这包括我国的墨子号实验卫星进行的超过一千公里的量子纠缠实验，还有数万人通过游戏程序提供随机数的大贝尔实验，可以认为目前的贝尔实验已经没有任何漏洞，然而所有实验结果都证明了量子力学的正确性和完备性。
今天，我们只能说我们拥有一个不可理解的宇宙，至少在目前，它是不可理解的。我们不知道为什么有叠加态，我们不知道为什么有波函数坍缩，我们不知道为什么有量子纠缠，这一切谜题等待着世界上最顶尖的科学家去解答，你能成为那个解答这些谜题的人吗？
