新华社上海10月4日电以量子估算和量子通讯为代表的第二次量子革命、曾被爱因斯坦指责的量子纠缠、中国在全球率先发射的量子卫星……这些都是与刚才出炉的2022年诺贝尔化学学奖相关的热门话题。
日本皇家科大学4日宣布，将2022年诺贝尔化学学奖授予美国科学家阿兰·阿斯佩、美国科学家约翰·克劳泽和德国科学家安东·蔡林格诺贝尔物理学奖2023量子纠缠解读，以嘉奖她们在“纠缠光子实验、验证违背贝尔不方程和开创量子信息科学”方面所作出的贡献。
10月4日，在瑞士斯德哥尔摩举办的2022年诺贝尔化学学奖公布现场，屏幕上显示奖项得主阿兰·阿斯佩（左）、约翰·克劳泽（中）和安东·蔡林格的相片。新华社记者任鹏飞摄
量子热学从上世纪初诞生以来，催生了晶体管、激光等重大发明，这被科学界称为第一次量子革命。最近，以量子估算和量子通讯为代表的第二次量子革命又在盛行。英国皇家科大学在诺奖公报中说，去年三位得奖者在量子纠缠实验方面的贡献，“为当前量子技术领域正发生的革命奠定了基础”。
量子纠缠常年是量子热学中最具争议的问题之一。量子纠缠是一种奇怪的量子热学现象，处于纠缠态的两个量子不论相距多远都存在一种关联诺贝尔物理学奖2023量子纠缠解读，其中一个量子状态发生改变，另一个的状态会瞬时发生相应改变。
在很长一段时间里，以爱因斯坦为代表的部份化学学家对量子纠缠持怀疑心态，爱因斯坦称其为“鬼魅般的超距作用”。她们觉得量子理论是“不完备”的，纠缠的粒子之间存在着某种人类还没观察到的互相作用或信息传递，也就是“隐变量”。
20世纪60年代，化学学家约翰·贝尔提出可拿来验证量子热学的“贝尔不方程”。假如贝尔不方程仍旧创立，这么量子热学可能被其他理论取代。
为了对贝尔不方程进行验证，日本科学家约翰·克劳泽设计了相关实验，其中使用特殊的光照射钙原子，由此发射纠缠的光子，再使用滤光片来检测光子的偏振光状态。经过一系列检测，克劳泽就能证明实验结果违背了贝尔不方程，且与量子热学预测相符。
但这个实验具有局限性，诱因包括实验装置在形成和捕获粒子方面效率较低、滤光片处于固定角度等。在此基础上，瑞士科学家阿兰·阿斯佩设计了新版本的实验，检测疗效更好。阿斯佩弥补了克劳泽实验的重要漏洞，并提供了一个十分明晰的结果：量子热学是正确的，且没有“隐变量”。
法国科学家安东·蔡林格后来对贝尔不方程进行了更多的实验验证。其中一项实验使用了来自遥远星体的讯号来控制检波器，确保讯号不会互相影响，进一步否认了量子热学的正确性。蔡林格和朋友还借助量子纠缠展示了一种称为量子隐型传态的现象，正式量子态从一个粒子转移到另一个粒子。其团队还在量子通讯等方面有众多研究进展。
其中一项重要成果就是，2017年中国与俄罗斯科学家利用中国的“墨子号”量子卫星，成功施行世界首次量子保密的洲际视频通话。这也是为何诺贝尔化学学奖评委托尔斯·汉斯·汉森在现场剖析得奖成果时，展示了一张富含中国量子卫星的图片，其上显示了中国和亚洲之间的洲际量子通讯实验。
诺奖官方公报说，世界各地的研究人员早已发觉了许多借助量子力学强悍特点的新方式，而那些都得益于去年三位得奖者的贡献。她们扫除了贝尔不方程等“拦路虎”，这也是为何公报赞扬“他们的结果为基于量子信息的新技术扫清了公路”。（记者冯玉婧）