諾貝爾物理學獎頒給三位物理學家——美國物理學家約翰·克勞澤、法國物理學家阿蘭·阿斯帕和奧地利物理學家安東·蔡林格，表彰他們對糾纏光子的實驗、貝爾不等式的突破以及量子信息學的創新。
糾纏可能是最神秘的物理現象之一。這意味著，如果我們有兩個共同起源的粒子，我們可以測量一個粒子的狀態，並據此預測另一個粒子的狀態。糾纏粒子的謎團在20世紀30年代讓物理學家們大惑不解。愛因斯坦甚至把這種現象稱為「遠距離的可怕行為」。
有什麼可怕的？
根據相對論，沒有粒子能比光速快。也就是說，比這個極限更快的信息傳輸是不可能的。然而，在量子世界中，這一原則似乎沒有得到遵守：一個相關的粒子會立即對另一個粒子的性質變化做出反應，而不會傳遞信息。這個原則被稱為非本地原則。
一些科學家（包括愛因斯坦）試圖找到某種未知的物理定律來解釋這種瞬時變化。否則，量子世界將遵循與宏觀世界完全不同的法則。長期以來，這場爭論純粹是理論性的，但在20世紀60年代，物理學家約翰·斯圖爾特·貝爾提出了一種實驗性的驗證方法。
在外力作用下，原子必須在嚴格相反的方向上同時發射兩個粒子（例如光子）。然後，我們需要捕捉這些粒子，並確定每個粒子的自旋方向，然後重複一千次，以獲得足夠的統計數據來證實或否認隱藏參數的存在。
探測器讀數之間必須有一定程度的相關性：如果一個檢測到自旋向上，另一個檢測到自旋向下，反之亦然。貝爾發現，在量子世界中，相關水平比在未知隱藏參數運行的世界中要高。約翰·克勞瑟是最早證明量子力學正確性的人之一，他獲得了更高水平的相關性。愛因斯坦的解釋被推翻了。
克勞澤的研究成果後來由他的法國同事阿蘭·阿斯佩鞏固和發展。安東·蔡林格（Anton Zeilinger）演示了如何利用量子糾纏將一個粒子的狀態瞬間傳遞給另一個粒子（實際上，將其轉化為「孿生粒子」）。這種效應-被稱為量子傳送-今天被積極用於開發新的量子計算機和量子密碼學（加密）。
經典計算機在計算中使用二進位值為「0」或「1」的位。量子比特可以同時具有「0」和「1」的值。在實踐中，這意味著這樣的處理器可以傳輸和處理大量的信息。距離製造一台完整的量子計算機還有很長的路要走，但量子比特的實驗仍在繼續。
作者：安東·索爾達托夫