诺贝尔奖｜以实验引证量子无限潜力　3名科学家共同获物理学奖

2022年诺贝尔物理学奖的得主出炉，分别由法国物理学家阿斯佩（Alain Aspect），美国物理学家克劳泽（John Clauser）及奥地利物理学家塞林格（Anton Zeilinger）获得，以表扬3人在量子物理学上的成就。

量子物理学是今天科学家们热衷的领域，这带领着人类走向截然不同的物理世界。包括量子电脑、量子网络，这些都是人类跳往又一个科学“奇异点”的关键。但要应用量子，就必需要研发一套实验，解释量子力学，这3名科学家先后制作实验，让这一切变得可能。

量子力学的一个基础，是“量子缠结”（Quantum entanglement）（又译量子纠缠），这是古典力学中所没有的。两个相关连的量子会产生纠缠，甚至出现只要测量其中一个量子的形态，就能断定另一颗量子的形态是甚么，甚至结果。（编按：“量子纠缠”一词近年曾出现在部分广东歌歌词，包括组合MC $oHo & KidNey的《跌嘢唔好揾》）

这需要一套算式说明，与一个实验。

在1960年代，英国科学家贝尔（John Stewart Bell）发明了一套算式，解释量子的神奇现象，这套算式今天称为贝尔不等式。美国物理学家克劳泽在贝尔的基础上设计了一套实验，利用光子纠缠成功证明可违反贝尔不等式。然而实验存在漏洞，法国物理学家阿斯佩在克劳泽的基础所完善了整个实验机制。

而奥地利物理学家塞林格，利用着这个实验，成功引证量子缠结的一个非常重要的应用——量子是可以隔空传送（Quantum teleportation），这传送并非“隔空移动”，而是利用一个量子，在可预测的情况下影响另一个远处的量子，这为设计应用量子力学的科技舖平了道路。

甚么是量子缠结？

量子缠结是一种量子力学中的现象，当几个粒子互相作用后，各个粒子的特性被结合为这几个粒子的整体性质。当一个粒子正在上旋，另一个必然正在下旋，一般情况下会叠加在一起，只有观察者去观察的时候，才会发现到底是在上旋还是下旋。

因为两个粒子互相纠缠互相联系，所以只观测其中一个的自旋情况，就可以马上得知另一个的情况。这种纠缠的情况是和空间无关，即使是两个相互作用的电子分隔非常远，仍会是一个在上旋，另一个必然下旋。

一个更具体的例子，就是一队两人乐队，一个唱歌一个跳舞。但这两人都会唱歌和跳舞，观众在看演出前，不会知道谁在唱谁在跳舞，只会在演出时，才会看见谁唱歌谁跳舞（这就如薛丁格的猫）。然而，在演出前如果得悉其中一个练习时在唱歌的时候，不论这两人分隔多远，也会知道另一人必然是在练习跳舞。

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以下为各奖项结果公布的时间表：

- 化学奖 – 香港时间10月5日下午5时45分
- 文学奖 – 香港时间10月6日晚上7时
- 和平奖 – 香港时间10月7日下午5时
- 经济学奖 – 香港时间10月10日下午5时45分

2022年诺贝尔奖的奖金为1000万瑞典克朗 （约708万港元）。

2021年诺贝尔物理学奖得奖者是得奖者是美籍日裔学者真锅淑郎，德国学者哈塞尔曼（Klaus Hasselmann）及意大利学者帕里西（Giorgio Parisi），以表扬他们成功发现并为人类解释“复杂系统”（Complex System），让人类能进一步认识小至原子、大至星球、包括天文与气候变化的物理世界。

2020年诺贝尔物理学奖由彭罗斯（Roger Penrose）、根策尔（Reinhard Genzel）及吉兹（Andrea Ghez）获得，以表扬他们在宇宙研究黑洞，成功解释黑洞正控制银河系中心恒星的轨道，建构今天人类已知的宇宙世界的成就。