为了验证孰对孰错,物理学家贝尔提出了一个不等式和一个实验方法,如果实验结果符合不等式,那么就支持爱因斯坦的“定域性”理论;如果实验结果违背了不等式,则驳斥了爱因斯坦的“定域性”理论。
可惜,实验结果并没有站在爱因斯坦这边,量子力学中的这种“鬼魅的超距作用”是真实存在的,量子纠缠确实是“非定域性”的。实验是检验真理的唯一标准,真理来自于严密的实验结果,即便提出反对的是爱因斯坦。
实验结果表明,这次爱因斯坦错了。图片来自墨子沙龙
直至今日,许多科学家仍然在进行着贝尔提出的这个量子纠缠实验:将两个纠缠态量子放在足够远的距离,随后进行观测,看看得出的观测结果是否符合贝尔不等式。同样,我国也在云南丽江和青海德令哈两个地面站之间进行了量子纠缠实验,并且是全世界最远——相距 1200 千米的量子纠缠实验。
“墨子号”的作用,就是在太空中向这两个地面站发射一对纠缠的量子。这个实验的成功,为将来我国基于量子纠缠的量子保密通信打下了基础。2020 年,墨子号实现了基于纠缠的千公里级量子保密通信。
通过“墨子号”卫星进行量子纠缠分发,来验证贝尔不等式。图片来自墨子沙龙。