新華社北京８月１５日電（記者黃堃）愛因斯坦在許多人心中已成科學(xué)真理的代名詞，但了解科學(xué)史的人都知道，愛因斯坦代表的經(jīng)典物理學(xué)派與玻爾等人代表的量子學(xué)派之間的論戰(zhàn)已近百年，許多問題還沒有最后答案。而中國(guó)即將發(fā)射的量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，將有可能幫助解決關(guān)于量子糾纏的問題。

“鬼魅般的超距作用”，這是愛因斯坦在１９３５年對(duì)量子糾纏的評(píng)論。量子力學(xué)認(rèn)為，兩個(gè)處于量子糾纏態(tài)的粒子無論相隔多遠(yuǎn)，改變其中一個(gè)粒子的狀態(tài)，另一個(gè)粒子的狀態(tài)就會(huì)馬上隨之改變。這種狀態(tài)之間的關(guān)聯(lián)不需經(jīng)典物理學(xué)中的力場(chǎng)或電場(chǎng)，其關(guān)聯(lián)速度也可認(rèn)為超過光速，這被稱為“量子非定域性”。愛因斯坦作為經(jīng)典物理學(xué)的代表人物，對(duì)此表示懷疑，覺得這要能成立簡(jiǎn)直是“見鬼了”。

百余年來，量子力學(xué)的許多理論不斷得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持，催生了原子彈、激光、核磁共振、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)等重大發(fā)明，改變了整個(gè)世界，被認(rèn)為是“第一次量子革命”。而對(duì)愛因斯坦提出的質(zhì)疑開展的持續(xù)研究，助推了量子調(diào)控技術(shù)的發(fā)展，催生了以量子通信和量子計(jì)算為代表的量子信息技術(shù)，被認(rèn)為是開啟了“第二次量子革命”。

但對(duì)于量子糾纏這個(gè)具體問題，目前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果還不能最終定論。中國(guó)科學(xué)院量子信息與量子科技前沿卓越創(chuàng)新中心的陸朝陽教授告訴新華社記者，雖然已有許多實(shí)驗(yàn)支持量子非定域性正確，但都還存在一些理論上的漏洞，“到目前為止，還沒有實(shí)現(xiàn)自由意志的量子非定域檢驗(yàn)，也就是說，沒有一個(gè)實(shí)驗(yàn)是百分之百地完全關(guān)閉所有的漏洞”。

中國(guó)即將發(fā)射全球首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，從而提供一個(gè)在太空進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的平臺(tái)，將有望通過超遠(yuǎn)距離的量子糾纏實(shí)驗(yàn)，來實(shí)現(xiàn)對(duì)量子非定域性的檢驗(yàn)。量子衛(wèi)星項(xiàng)目的首席科學(xué)家是潘建偉院士，陸朝陽是潘建偉團(tuán)隊(duì)的主要成員之一。他說，團(tuán)隊(duì)計(jì)劃做相關(guān)實(shí)驗(yàn)，“希望通過衛(wèi)星的幫助更好地回答愛因斯坦的世紀(jì)之問”。

不過陸朝陽也表示，并不是衛(wèi)星發(fā)射之后就能馬上實(shí)現(xiàn)對(duì)量子非定域性的“終極檢驗(yàn)”，“要實(shí)現(xiàn)自由意志的量子非定域檢驗(yàn)，需要將量子糾纏的分發(fā)距離達(dá)到幾十萬公里的量級(jí)，比如在月球上也要有個(gè)量子的觀測(cè)站，來實(shí)現(xiàn)地月之間的量子糾纏分發(fā)”。要達(dá)到這一目標(biāo)，還有很長(zhǎng)的路要走，“量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星所發(fā)展起來的技術(shù)，為這一終極目標(biāo)邁出了關(guān)鍵一步”。

空間尺度的量子非定域性檢驗(yàn)只是中國(guó)量子衛(wèi)星可能帶來重要科學(xué)成果的一個(gè)方面。由于此前全世界關(guān)于量子力學(xué)的實(shí)驗(yàn)都是在地面上進(jìn)行，在重力等條件發(fā)生很大變化的太空，同樣的量子力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)不會(huì)有變化，是科學(xué)界非常關(guān)心的問題?！拔锢韺W(xué)家當(dāng)然希望有變化了，” 陸朝陽說，“如果真的發(fā)生變化，那就打開了新的物理學(xué)的大門。”

看來，中國(guó)這顆量子衛(wèi)星，不僅可能幫助判斷愛因斯坦對(duì)量子糾纏的看法是否正確，還有可能為整個(gè)科學(xué)的發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。