量子糾纏的概念最早由物理學(xué)家愛因斯坦、波多爾斯基和羅森在1935年提出,他們發(fā)表了著名的EPR論文(Einstein-Podolsky-Rosen paradox),提出了一個思想實驗,質(zhì)疑量子力學(xué)的完備性。他們認(rèn)為,如果量子力學(xué)是正確的,那么將出現(xiàn)一種“幽靈般的超距作用”,即兩個粒子在空間上相隔很遠(yuǎn),但它們的狀態(tài)卻瞬時相關(guān)。 然而,量子糾纏的真實性和EPR論文中的假設(shè)在很長時間內(nèi)都沒有被直接驗證。直到1964年,物理學(xué)家約翰·貝爾提出了貝爾不等式,這是一個可以用來實驗驗證量子糾纏的數(shù)學(xué)表達(dá)式。貝爾不等式表明,如果存在隱藏變量(即EPR論文中假設(shè)的經(jīng)典現(xiàn)實),那么某些類型的實驗結(jié)果應(yīng)當(dāng)滿足一定的限制。 1972年,物理學(xué)家約翰·克勞澤進(jìn)行了第一個驗證貝爾不等式的實驗,結(jié)果違反了貝爾不等式,支持了量子糾纏的存在。隨后,更多的實驗在更高的精度下驗證了量子糾纏的現(xiàn)象,最著名的是1982年由阿蘭·阿斯佩領(lǐng)導(dǎo)的實驗。 這些實驗結(jié)果不僅證實了量子糾纏的存在,還推動了量子信息科學(xué)的發(fā)展,包括量子計算、量子通信和量子加密等領(lǐng)域。量子糾纏現(xiàn)已成為量子力學(xué)的核心概念之一,并在現(xiàn)代物理學(xué)研究中扮演著重要角色。
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