文档介绍：爱因斯坦输了
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1935 年，阿尔伯特 ·爱因斯坦、 鲍里斯 ·波多尔斯基和纳森 ·罗
森共同撰写了一篇著名的论文， 对量子力学理论的完备性提出质疑。论文中，他们反对量子纠缠这一观离贝尔不等式
高达 6 个标准差。 尽管这些实验在当时堪称杰作， 代表了当时最
高水平的实验技术，但还远不够理想。一些漏洞仍然存在，这使得爱因斯坦的支持者依然可以采用局域实在性解释实验结果。
第一个漏洞， 按照贝尔的说法， 是最根本的一个漏洞， 即“局
域漏洞 ”。在解释自己的不等
式时，贝尔不得不假设一个偏振片的测量结果与另一个偏振
片的方向无关。 这种局域条件是一个合理的假设。 但在一次争论
中，有人设想了一个新现象， 认为基于基本的自然规律提出这一
局域条件会更好。事实上，对此贝尔已经做出了改进。他提到，
如果偏振器的方向在光子离开光源向探测器飞行期间选定， 就可
以防止其中一个偏振器在测量的时候 “感知到 ”另一个偏振器的方向。因为按照相对论因果律，没有信号可以传播得比光还快，这样就填补了这个局域性漏洞。
这正是 1982 年我和同事在高等光学研究院做的一个实验，那时我们在实验中让偏振器的偏振方向在光子行进的时候做快速改变。即便采取这类全新的、严密的实验方案，我们依然发现
实验结果支持量子力学的预测，仍偏离贝尔不等式 6 个标准差。
然而，由于技术限制， 当时实验中偏振器的偏振方向并不是随机选定的。 1998 年，因斯布鲁克大学的研究人员使用大大改进的纠缠态光子源进行了实验， 使得实验可以在真正的随机数发生器
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中进行，他们观察到测量结果与贝尔不等式偏离几十个标准差。
然而还存在第二个漏洞。这个漏洞与人们观察的样本有关，
所有实验观察的光子对都是光源产生的很小一部分。 这一小部分
光子可能取决于偏振器的设置，从而妨碍了贝尔不等式的成立，
所以人们不得不做出合理的 “公平抽样 ”假设。为了填补这个 “探测漏洞 ”，并放弃合理样本的假设， 在一个光子被检测到的情况下，
检测另一个光子（量子全局有效性，或者称 “预示有效性 ”）的概率必须大于 2/3 ，但由于单光子计数技术的限制，这一探测概率数值直到最近才能达到。 2013 年，得益于新型光子探测器的开放利用，量子全局有效性可达 90%以上，两项实验填补了探测漏
洞。很明显，实验结果不支持贝尔不等式。探测漏洞也能够用其
他量子纠缠系统来填补， 尤其是应用离子来替换光子， 但这些实验都无法同时解决局域漏洞。
直到两年前， 局域漏洞与探测漏洞才同时得以解决。 荷兰德尔福特理工大学的罗纳德 ·汉森、奥地利维也纳大学的安东 ·泽林
格和美国国家标准与技术研究院的林登 ·沙尔姆带领的研究团队在同一个实验中同时填补了两个漏洞，成就惊人，堪称绝妙。
其中奥地利和美国研究团队的实验方案基于上文图中所示
的方案。实验人员将快速切换的偏振器放置在离光源足够远的地
方，从而填补局域漏