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諾貝爾物理學3得獎者 反證愛因斯坦量子力學悖論

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諾貝爾物理學獎今(4)日揭曉,由美、法、奧地利3名進行量子研究的學者共獲殊榮。台灣學者說,由於量子力學長久以來都有物理學者辯論,經由3人的實驗研究,最後反證愛因斯坦所提出的量子力學悖論。

2022年諾貝爾物理學獎今日揭曉。(圖/翻攝自諾貝爾獎推特)

▲2022年諾貝爾物理學獎今日揭曉。(圖/翻攝自諾貝爾獎推特)

2022年諾貝爾物理學獎今日揭曉,由法國學者艾斯佩特(Alain Aspect)、美國學者柯羅瑟(John Clauser)、奧地利學者吉林哲(Anton Zeilinger)共享殊榮。

台灣科技媒體中心晚間邀集成功大學物理系特聘教授陳岳男、台灣大學物理學系教授管希聖、清華大學物理系教授牟中瑜、中央研究院物理研究所研究員陳啟東及中央研究院原子與分子科學研究所研究員陳應誠,共同分享獲獎3人的研究。

陳岳男指出,量子力學是物理學中長久以來的辯論題,物理學中有一個EPR悖論(Einstein-Podolsky-Rosen paradox)是E:愛因斯坦、P:波多爾斯基和R:羅森1935年為論證量子力學的不完備性而提出的一個悖論。

陳岳男說,由於量子力學現象沒辦法用古典物理學來說明,到了1965年由愛爾蘭物理學家約翰.貝爾提出了貝爾不等式,試圖對量子力學中的隱變量進行驗證。而今天獲獎的3人則是更進一步的實驗,確認貝爾不等式有誤,反而證明量子力學的現象。

管希聖進一步說明,量子力學是很奇怪的東西,需要互相辯證才能確認,因此愛因斯坦提出悖論,讓後來的人去想辦法證明;現在描述微觀的物理世界,都需要用到量子力學,如電子、光子等現象;其中奧地利學者吉林哲對量子的資通訊應用,有很大的貢獻。

陳啟東指出,貝爾認為物理就是實驗科學,因此想要驗證愛因斯坦是對的,提出貝爾不等式,但時至今日反而驗證了量子力學是對的。量子力學在現代科技的應用上,如量子通訊,不只是速度變快,且讓別人無法竊聽,可以用在軍事用途、或是與銀行交易往來交流等。

牟中瑜補充量子力學的應用,量子電腦要達到能使用、超越古典電腦,可能還要5至10年;量子通訊雖然已有短距離的使用,但長距離,如上百公里,短時間內還有困難;另外還有量子感測,可以讓各地方的時鐘同步化,甚至在衛星上的時鐘等也能做得到。

陳應誠表示,約莫6、7年前,法國學者艾斯佩特曾到台大物理系演講,現場幾乎客滿,主題就是研究關於貝爾不等式的驗證過程。

陳應誠回憶,他當下也曾直接向艾斯佩特提問,當一個光子打到玻璃後,隨機的方向性到底從何而來。沒想到艾斯佩特簡單回答「量子力學的本質就是隨機」。

管希聖也提到,其實2012年曾邀請奧地利學者吉林哲來台演講,很可惜最後未能成行。

陳岳男補充,其實現在台灣與維也納研究所也有連結,他的學生也在當地量子通訊所進行研究,也就是吉林哲的研究單位,主要針對量子操縱性,做為量子通訊上的應用;當地得知吉林哲獲獎後同樣歡聲雷動。

中央社

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