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為什么量子衛(wèi)星都上天了,科學(xué)界還在論證量子理論是否存在?

不知題主說(shuō)的“科學(xué)界還在論證量子理論是否存在”是怎樣的“科學(xué)界”在怎樣的“論證”。關(guān)于量子力學(xué)的爭(zhēng)論,有上帝是否擲骰子的爭(zhēng)論,也有不懂量子力學(xué)的“爭(zhēng)論”,后者已經(jīng)不屬于科學(xué)范疇的爭(zhēng)論。

量子世界中有一個(gè)不同于日常生活的現(xiàn)象——態(tài)疊加。一個(gè)粒子可以既處在狀態(tài)A又處在狀態(tài)B,只有測(cè)量的時(shí)候才能只測(cè)量到狀態(tài)A或狀態(tài)B,狀態(tài)A和狀態(tài)B是按照一定的幾率出現(xiàn),測(cè)量結(jié)果到底是什么完全是在拼概率。這種拼概率的解釋讓愛(ài)因斯坦很不滿意,愛(ài)因斯坦詼諧的說(shuō)“上帝在擲骰子”。愛(ài)因斯坦認(rèn)為是由一種尚未認(rèn)識(shí)的“隱變量”在控制著測(cè)量結(jié)果,他和量子力學(xué)哥本哈根的領(lǐng)袖玻爾因此發(fā)生了一場(chǎng)跨世紀(jì)的爭(zhēng)論,直到現(xiàn)在也不能說(shuō)這場(chǎng)爭(zhēng)論已經(jīng)徹底結(jié)束。


物理學(xué)不是靠爭(zhēng)論解決問(wèn)題的,必須由實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)對(duì)錯(cuò)。在早期沒(méi)有實(shí)驗(yàn)的方法和條件,直到1964年約翰·貝爾給出一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案。貝爾給出的是一個(gè)不等式,簡(jiǎn)言之,如果貝爾不等式成立,愛(ài)因斯坦就會(huì)勝出,反之玻爾勝出。


貝爾不等式的檢驗(yàn)涉及到量子糾纏,雖然目前進(jìn)行的所有對(duì)貝爾不等式的檢驗(yàn)都顯示愛(ài)因斯坦的隱變量觀點(diǎn)不正確,但科學(xué)家總會(huì)想看看更嚴(yán)格條件下、更遠(yuǎn)糾纏距離情況下貝爾不等式是否還成立。2017年6月,潘建偉的實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)利用墨子號(hào)量子實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星完成了相距1200公里的量子糾纏分發(fā),并成功完成對(duì)貝爾不等式的檢驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示愛(ài)因斯坦的隱變量設(shè)想再次落空。這一檢驗(yàn)以封面文章的形式發(fā)表在《Science》上。


盡管量子糾纏的距離達(dá)到了千公里級(jí),但科學(xué)家不會(huì)停止對(duì)貝爾不等式的檢驗(yàn)。更嚴(yán)格、更長(zhǎng)距離的檢驗(yàn)還會(huì)繼續(xù)出現(xiàn)。這種檢驗(yàn)可以在一定意義上理解為是愛(ài)因斯坦和玻爾爭(zhēng)論的延續(xù)。

除了這個(gè)爭(zhēng)論算是科學(xué)層面上比較大的爭(zhēng)論,其他很多爭(zhēng)論算不上科學(xué)層面上的爭(zhēng)論。比如,有很多人說(shuō)潘建偉的量子通信是一個(gè)巨大的騙局。這種說(shuō)法還很有市場(chǎng),可惜這種說(shuō)法只有在網(wǎng)上吆喝賺眼球賺點(diǎn)擊的本事,吆喝量子通信是騙局的人拿不出哪怕一篇論文去說(shuō)明問(wèn)題。這種所謂的爭(zhēng)論根本不是爭(zhēng)論,和說(shuō)美國(guó)登月是騙局一樣屬于陰謀論。

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